Messmethode mit Hilfe eines chemischen Sensors und eines chemischen Sensormessgerätes

专利摘要:
Es ist ein Mittel für die schnelle Auflösung der Instabilität von Sensorempfindlichkeitseigenschaften aufbewahrt, die in einem Anfangszustand festgestellt werden. Gleichermaßen sind Stabilisierungsmittel für die Sensorempfindlichkeitseigenschaften beschrieben, wenn ein chemischer Sensor, der im trockenen Zustand gehalten worden ist, in eine Pufferlösung eintaucht, die als Aufbewahrungslösung dient, und ein Messstrom zwischen einer Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode angelegt wird, um erstmals den chemischen Sensor für eine Messung vorzubereiten, in dem der chemische Sensor verwendet wird. Für die erste Verwendung des chemischen Sensors nach dem Eintauchen des chemischen Sensors, der in einem trockenen Zustand gehalten worden ist, in die Pufferlösung, die als Aufbewahrungslösung dient, wird eine erste Einsatzbehandlungsspannung mit dem gleichen Vorzeichen wie diejenige der Messspannung, jedoch einen absolut größeren Wert als die der Messspannung besitzt, zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode für eine erste Einsatzbehandlungszeit angelegt. Darauffolgend wird die Spannung zu einer zweiten Einsatzbehandlungsspannung geändert, die derjenigen der Messspannung gleich ist, wobei diese zweite Einsatzbehandlungsspannung für eine zweite Einsatzbehandlungszeit angelegt wird. Wenn eine solche zweischrittige Einsatzbehandlungsoperation durchgeführt wird, wird die stabilisierte Sensorempfindlichkeitseigenschaft erhalten.
公开号:DE102004004392A1
申请号:DE200410004392
申请日:2004-01-29
公开日:2004-09-09
发明作者:Ito Itabashi Narushi；Saito Minato Soichi
申请人:Tanita Corp；
IPC主号:G01N27-26

专利说明:
[0001] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf eine Messmethode mit Hilfe eines chemischen Sensors undeines chemischen Sensormessgerätes,das auf dieser Messmethode beruht, deutlicher noch auf eine Messmethodeunter Benutzung eines amperometrischen chemischen Sensors und einesamperometrischen chemischen Sensors und eines amperometrischen chemischenMessgerätes,welches auf dieser Messmethode beruht, insbesondere auf einer Messmethodedurch Benutzung eines amperometrischen chemischen Sensors, der dazueine Enzymelektrode als amperometrischen chemischen Sensor einsetzt.
[0002] Die Beispiele einer Methode zum Messeneiner Konzentration einer spezifischen Substanz, die in einer flüssigen Probeenthalten ist, beinhaltet eine Methode, in der Strom durch Oxidationoder Reduktion einer spezifischen Substanz mit Hilfe einer elektrochemischenReaktion ermittelt wird, insbesondere eine Messmethode mittels einesamperometrischen chemischen Sensors. In einem solchen Fall wirdtatsächlicheine Methode verwendet, bei der die Konzentration einer gewissenspezifischen Substanz als Messgegenstand indirekt so gemessen wird,dass die Wirkung eines Enzyms auf eine spezifische Substanz alsMessgegenstand ein quantitatives enzymatisches Reaktionsergebnisdaraus durch die enzymatische Reaktion und den Strom entwickelndarf, der mit der Oxidation in Verbindung steht oder mit der Reduktiondes enzymatischen Reaktionsproduktes, das mit Hilfe der elektrochemischenReaktion darauf ermittelt wird. Das bedeutet, dass eine Enzymelektrode,die eine Enzymfilmschicht enthält,welche auf einer Elektrode fürdie Verwendung in der enzymatischen Reaktion angeordnet ist, beispielsweiseeine immobilisierte Enzymelektrode, in der ein Enzym auf der Elektrodeaus Platin oder Kohlenstoff immobilisiert ist, wodurch darauf eineimmobilisierte Enzymfilmschicht gebildet wird, als Arbeitselektrodehierin verwendet wird. Es wird eine vorbestimmte Spannung zwischender Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode angelegt. Die elektrochemischeReaktion bezüglichdes Produkts, das aus der speziellen Substanz, die in der flüssigen Probeenthalten ist, durch die Funktion der enzymatischen Reaktion erhaltenworden ist, wird durch die Spannung zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode gestartet. Hierdurch wird ein Strom im quantitativenVerhältniszu einer Menge des enzymatischen Reaktionsprodukts durch die elektrochemischeReaktion erzeugt.
[0003] Der chemische Sensor mit der Enzymelektrodewird in die flüssigeProbe, üblicherweiseeine wässrigeProbenlösungeingetaucht. Wenn die wässrigeProbenlösungin die Enzymschicht permeiert und/oder diese durchdringt, trittein Phänomenauf, bei dem Fremdstoffe und Verunreinigungen, die die Probe kontaminieren,auf der Oberflächeder Enzymschicht adsorbiert werden, oder bei dem die Oberfläche derElektrode, die unterhalb der Enzymschicht auf der Enzymelektrodeangeordnet ist, verunreinigt oder gelegentlich abgebaut wird. Wenndie Fremdstoffe oder Verunreinigungen auf der Oberfläche der Enzymfilmschichtadsorbiert werden, stellt dies einen Faktor zur Senkung der Wirksamkeitder enzymatischen Reaktion mit der speziellen Substanz dar, was Messobjektist. Dies ist ebenfalls ein Faktor für die allmähliche Abnahme des Verhältnissesder Strommenge (Sensorempfindlichkeit), gemessen hinsichtlich derspeziellen Substanzkonzentration, nach einer gewissen Zeit. Andererseits,selbst wenn die Wirksamkeit der enzymatischen Reaktion aufrecht erhaltenwird, jedoch die Elektrodenoberfläche kontaminiert wurde undihre Eigenschaften geänderthat, wird hierdurch die Wirksamkeit der elektrochemischen Reaktionzur Messung des enzymatischen Reaktionsproduktes beeinflusst. ImErgebnis ist dies ein weiterer Faktor bei der Verschlechterung desVerhältnissesder Stommenge (Sensorempfindlichkeit), gemessen im Verhältnis zurspeziellen Substanzkonzentration, nach einer gewissen Zeit. Es wurdenunterschiedliche Methoden vorgeschlagen, um die beeinträchtigteSensorempfindlichkeit wieder herzustellen, was im Laufe des Einsatzesdes amperometrischen chemischen Sensors mit der vorstehend beschriebenenEnzymelektrode auftritt, was beispielsweise durch die Kontaminationund den Abbau der Oberflächeder Elektrode bei Verwendung als Arbeitselektrode erzeugt wurde.Eine der vorgeschlagenen Methoden ist diejenige, bei der der amperometrische chemischeSensor mit der Enzymelektrode verwendet wird, wobei jeweils nachder Verwendung füreinen vorbestimmten Zeitraum eine Spannung mit umgekehrten Vorzeichenzu der Spannung, die üblicherweisezwischen der Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode während derMessung angelegt ist, zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrodefür einenkurzen Zeitraum angelegt wird. Hierdurch wird die Kontaminationund der Abbau der Elektrodenoberfläche verhindert, wodurch dieEnzymelektrode reaktiviert wird ( JP 57-060255A , 60-155959 A und 1-15649 A).
[0004] Zusätzlich wird bei einer solchenMethode jeweils nach Verwendung für einen vorbestimmten Zeitraumdie Spannung mit umgekehrten Vorzeichen zwischen der Arbeitselektrodeund der Gegenelektrode kurzzeitig angelegt. In einigen Fällen, abhängig vonder gewähltenHöhe derangelegten Umkehrspannung, führtdies zu einem Zustand, bei dem elektrochemisch Wasserstoffgas ineiner wässrigenPufferlösungerzeugt wird, in der der elektrochemische Sensor gelagert ist. Diehierdurch erzeugten feinen Wasserstoffblasen haften auf der Oberfläche der Elektrodean, die als Arbeitselektrode fürdie Enzymelektrode verwendet wird. Alternativ fließt manchmalein Überstromdurch die Elektroden. In einem solchen Fall wird die Elektrodenoberfläche, dieals Arbeitselektrode verwendet wird, gelegentlich beschädigt.
[0005] Ein Verfahren zur Verbesserung unterschiedlicherDefekte des Verfahrens, bei dem die Umkehrspannung kurzzeitig angelegtwird, ist in der JP 4-54175B beschrieben, und zwar als Methode zur Wiederherstellungder eingeschränktenEmpfindlichkeit in dem chemischen Sensor in Folge wiederholter Messungen.Bei dem beschriebenen Verfahren wird am amperometrischen chemischenSensor, der als Enzymelektrode eingesetzt wird, eine dreiecksförmige Kippspannunghinsichtlich der Spannung angelegt, die zwischen der Arbeitselektrode(Enzymelektrode) und der Gegenelektrode nach der Messung angelegtist, um die Enzymelektrode zu reaktivieren. Dementsprechend wirdeine Verbesserung hinsichtlich der Einschränkung der Sensoraktivität, die nach einergewissen Zeit eintritt, erzielt.
[0006] Beispielsweise weist ein Messsystem,wie in 8 gezeigt, einenchemischen Sensor auf, der aus einer Zelle 101 mit einemEinlass und einem Auslass, einer Arbeitselektrode 103 miteiner Enzymelektrode, die eine Pt-Elektrode aufweist, auf derenOberfläche einEnzymfilm 102 immobilisiert ist, und aus einer Gegenelektrode 104 aufgebautist, die aus einer Pt-Elektrode besteht. Die Zelle 101 istmit der Pufferlösunggefüllt,die kein Substrat fürdie enzymatische Reaktion aufweist. Die Spannung ist zwischen der Arbeitselektrode 103 undder Gegenelektrode 104 zum Zeitpunkt der Messung derartangelegt, dass die Gegenelektrode 104 geerdet ist und eineSpannung von +0,6 V auf der Basis einer gesättigten Kalomel-Elektrode (SCE),die als Bezug eingesetzt wird, an die Arbeitselektrode 103 angelegtwird. Wenn eine Probenflüssigkeitdurch die Zelle 101 mit einer konstanten Flussrate fließt, wirdein enzymatisches Reaktionsprodukt aus einer speziellen Substanz(Enzymsubstratmaterial), die in der Probenflüssigkeit vorliegt, mit derenzymatischen Reaktion in dem Enzymfilm 102 hergestellt.Das enzymatische Reaktionsprodukt verursacht die elektrochemischeReaktion und in Folge dessen fließt ein Reaktionsstrom in Richtungder angelegten Spannung. Da ein Unterschied zwischen dem Reaktionsstromund einem basalen Strom, der zum Zeitpunkt des Flusses der Pufferlösung beobachtetwird, proportional zu einer Menge des enzymatischen Reaktionsproduktsist und daher auch proportional zur Menge der spezifischen Substanz(Enzymsubstratmaterial) ist, die der enzymatischen Reaktion ausgesetztist, wird die Konzentration der speziellen Substanz (Enzymsubstratmaterial),die in der Probenflüssigkeitvorliegt, anhand einer Kalibrierkurve, die vorher erzeugt worden ist,quantitativ erfasst. Nach der Messung wird die Zelle 101 mitPufferlösunggespültund gewaschen. Als Ergebnis kehrt das Enzymelektrodensystem in denAusgangszustand zurück.Wenn diese Reinigungsoperation wiederholt wird, werden Messungen für unterschiedlicheProbenflüssigkeitenwiederholt durchgeführt.
[0007] Nach wiederholter Messung haftenKomponenten mit einem vergleichsweise hohen Molekulargewicht, wieProtein oder Lipid, die sich von der speziellen Substanz (Enzymsubstratmaterial)als Messobjekt unterscheiden, leicht an der Oberfläche der Enzymfilmschichtan. Weiterhin könnenKomponenten mit vergleichsweise niedrigem Molekulargewicht, wieAmine oder organische Säuren,in das Innere der Enzymfilmschicht eindringen oder diese durchdringenund werden an der Elektrodenoberfläche adsorbiert. Andererseitswird manchmal ein Oxidbeschichtungsfilm auf der Oberfläche derElektrode gebildet. Bei dem Verfahren gemäss JP 4-54175 A wird beispielsweiseeine Platinelektrode sowohl als Arbeitselektrode als auch als Gegenelektrodeeingesetzt. Dabei wird die angelegte Spannung wiederholt derartin einem Bereich gekippt, dass keine Elektrolyse von Wassermolekülen oderOxidation/Reduktion-Reaktion der Komponenten oder eines Trägerelektrolyts, derin der Pufferlösungvorliegt, in der Pufferlösung auftritt.Das Kippen erfolgt in einem Bereich von –0,5 V bis +1,3 V (angelegteSpannung bezogen auf die SCE-Basis) derart, dass die angelegte Spannungzuerst auf eine obere Grenzspannung von einer Ausgangsspannung von+ 0,6 V zum Zeitpunkt der Messung mit einer Kipprate von 0,1 bis1 V/s angehoben wird und anschließend die angelegte Spannungauf eine untere Grenzspannung abgesenkt wird und danach die dreiecksförmige Wellenspannungkontinuierlich zwischen der unteren und der oberen Grenzspannungwährendeiner bestimmten Zeitdauer gekippt wird. Zum Schluss wird nach wiederholtemKippen mit der dreieckförmigenSpannung die Kippoperation dann beendet, wenn die angelegte Spannung +0,6V beträgt,d.h., die Ausgangspannung fürdie Messung erreicht ist. Wenn eine Reaktivierungsbehandlung derEnzymelektrode durch das Kippen mit einer dreieckförmigen Spannungjeweils nach vorbestimmten Messzeiten durchgeführt wird, wird die Sensorempfindlichkeit,die im Laufe der Zeit abgenommen hat, wieder hergestellt. Hierdurchkann ein lang andauernder Zustand erreicht werden, bei dem die Sensorempfindlichkeitnicht übermäßig abfällt. Wenn,wie in 9 gezeigt, diedreieckförmigeKippspannung zwischen den oberen und den unteren Grenzwerten erfolgtund alternierend wiederholt eine Vorwärts/Umkehrspannung angelegtwird, werden die Komponenten, die auf der Elektrodenoberfläche während derMessung elektrostatisch adsorbiert worden sind, durch das Umschaltender Spannung entfernt. Zusätzlichwird der Oxidbeschichtungsfilm, der auf der Platinoberfläche derArbeitselektrode 103 gebildet worden ist, schrittweiseim Laufe der Wiederholung der Zustände entfernt, in denen dieVorwärts/Umkehrspannungalternierend angelegt worden ist.
[0008] Das Verfahren der Reaktivierungsbehandlungder Enzymelektrode ist ein wirksames Hilfsmittel zur Wiedererlangungder Sensorempfindlichkeit, die im Laufe der Zeit durch wiederholteMessung abgenommen hat. Andererseits wird für den amperometrischen chemischenSensor, der die Enzymelektrode einsetzt, die Enzymfilmschicht, diesich auf der Enzymelektrode in einem Herstellungsverfahren gebildet hat,zunächsteinmal in einen trockenen Zustand überführt. Zum Zeitpunkt der Erstbenutzungdes Sensors wird der gesamte chemische Sensor in die Pufferlösung eingetaucht,und zwar derart, dass die Enzymfilmschicht eine Feuchtbehandlungerfährt. Dabeiwird die Pufferlösungzwischen den Oberflächender Arbeits- und Bezugselektroden vorgelegt. Danach wird eine vorbestimmteSpannung, die zum Messzeitpunkt angelegt werden soll, zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode angelegt.
[0009] Die Erfinder haben festgestellt,dass ein Anfangswert des Reaktionsstroms niedrig ist, wenn der chemischeSensor bei der Erstbenutzung entsprechend dem vorbeschriebenen Verfahreneingesetzt wird. Wenn die vorbestimmte Spannung kontinuierlich für einenoder mehrere Tage angelegt wird, steigt der Pegel des Reaktionsstromsallmählichan und erreicht den konstanten Pegel eines bestimmten Werts. Esist bevorzugt, dass die anfänglicheInstabilitätder Sensorempfindlichkeit, die unmittelbar nach dem Start des Einsatzesgeneriert wird, durch eine einfache Behandlung aufgehoben wird,um schnell einen gewünschtenPegel der Sensorempfindlichkeit zu erreichen. Dies stellt ein neuesProblem dar, das bisher nicht erkannt worden ist.
[0010] Es wurde weiterhin festgestellt,dass die anfänglicheInstabilitätder Sensorempfindlichkeit üblich ist,beispielsweise sogar bei dem amperometrischen chemischen Sensor,bei dem eine Arbeitselektrode 2 und eine Bezugselektrode 4 aufeinem isolierenden Substrat 1 gebildet sind, eine Haftschicht 6,die mit der Lösunggetränktwerden kann, derart angeordnet ist, dass sie die Oberflächen beiderElektroden überzieht,und die hierin eingesetzte Enzymelektrode mit einer Enzymfilmschicht 5 gebildetist, die überdie Haftschicht 6 immobilisiert ist. Zusätzlich,wie in 5 gezeigt, istbei dem amperometrischen chemischen Sensor mit der derart aufgebautenEnzymelektrode zwischen der Haftschicht 6 und der Enzymfilmschicht 5 eineselektive Permeationsfilmschicht 12 eingeschoben. DieseFilmschicht 12 hat soll bewirken, dass die Permeation vonVerbindungen mit niedrigem Molekulargewicht behindert wird, dieeine andere elektrochemische Reaktion als die des enzymatischenReaktioinsproduktes auf der Oberfläche der Arbeitselektrode 2 bewirkenund dadurch als Störungskomponenteagieren. Weiterhin ist ein begrenzender Permeationsfilm 11,der eine Permeation der Substratverbindung begrenzen soll, die indie enzymatische Reaktion einbezogen ist, auf der Oberfläche derEnzymfilmschicht 5 vorgesehen. Es wurde weiterhin festgestellt,dass die anfänglicheInstabilität derSensorempfindlichkeit stärkerbeobachtet wurde.
[0011] Die Erfindung soll die neuen vorstehendbeschriebenen Probleme lösen.Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zumMessen einer Konzentration einer speziellen Substanz, die in einerFlüssigkeitsprobeenthalten ist, mittels eines chemischen Sensors, insbesondere einesamperometrischen chemischen Sensors mit einer Enzymelektrode zurVerfügungzu stellen. Diese Messmethode mit dem chemischen Sensor umfasstim Erstbenutzungszustand einen amperometrischen chemischen Sensormit einer Enzymelektrode auf, die nach der Herstellung im trockenenZustand aufbewahrt worden ist. Dieser Sensor wird in eine vorbestimmte Pufferlösung eingetaucht.Anschließendwird eine Spannung fürdie Messung zwischen einer Arbeitselektrode und einer Bezugselektrodehierin angelegt. Durch eine solche Behandlung zu Beginn der Einsatzesdes Sensors soll die anfänglicheInstabilitätder Sensorempfindlichkeit innerhalb eines kurzen Zeitraumes aufeinfache Weise beseitigt und ein Zustand erreicht werden, der einestabilisierte Sensorempfindlichkeit anzeigt. Es soll ein chemischesSensormessgeräteinschließlicheines Systems zur Verfügunggestellt werden, das in geeigneter Weise den Anfangsbehandlungsschrittdurchführenkann, um die Messmethode zu starten.
[0012] Die Erfinder haben aufgrund intensiverUntersuchungen die vorstehenden Probleme gelöst und bestätigt, dass derartige Phänomene,wie folgt, im Allgemeinen zum einen oder anderen Grad bei amperometrischenchemischen Sensoren mit einer Enzymelektrode beobachtet werden,die den gleichen Aufbau hat wie er in einem üblichen Verfahren verwendetwird. Bei dem gewähltenVerfahren wird als Behandlung fürden anfänglichenAufbau fürden chemischen Sensor vor seinem ersten Einsatz eine Enzymfilmschicht,die auf der Enzymelektrode gebildet worden ist, zunächst ineinen getrockneten Zustand vor der Verwendung des amperometrischenchemischen Sensors zusammen mit der Enzymelektrode gebracht. Beider Erstbenutzung des Sensors wird der gesamte chemische Sensorin eine Pufferlösung eingetaucht,die als Aufbewahrungsflüssigkeitin der Bereitstellungszeit dient, eingetaucht, um die Enzymfilmschichtzu benetzen behandeln. Hierbei wird die Pufferlösung zwischen die Oberflächen derArbeitselektrode und der Bezugselektrode eingebracht. Anschließend wirdeine vorbestimmte Spannung, die zum Messzeitpunkt angelegt werdensoll, zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegt.Es wird dabei ein Phänomenbeobachtet, dass ein Reaktionsstrom anfänglich niedrig ist, jedoch, wenner im Standby-Zustandgehalten wird, in dem die vorbestimmte Spannung kontinuierlich angelegt ist,allmählichim Laufe von einem bis mehreren Tagen ansteigt und dann einen konstantenPegel mit einem bestimmten Wert letztendlich erreicht. Wenn man,wie vorstehend erläutert,einen Vergleich zwischen dem amperometrischen chemischen Sensor miteinem Aufbau, wie er in 1 gezeigtist, und dem amperometrischen chemischen Sensor unter Verwendungder Enzymelektrode mit dem Aufbau, wie er in 5 gezeigt ist, durchgeführt hat,wurde eine Tendenz bestätigt,dass trotz eines anfänglichen Abfallsder Sensorempfindlichkeit, die auf einen signifikanten Unterschiedzwischen dem Aufbau der chemischen Sensoren zurückzuführen ist, der Pegel des Reaktionsstromsallmählichansteigt und den konstanten Pegel eines bestimmten Wertes erreicht, derin dem Standby-Zustandgehalten wird, in dem die vorbestimmte Spannung angelegt wird, wobei dieserZustand an beiden Elektroden üblichist. Ein derartiges Phänomenwurde aufgezeigt. Während dergesamte amperometrische chemische Sensor unter Verwendung der Enzymelektrodein den trockenen Zustand gebracht und unter atmosphärischer Luftbis zu seiner ersten Verwendung gelagert wurde, hat sich eine bestimmte Überzugsschichtauf der Oberflächeeines leitenden Materials der Arbeitselektrode gebildet. Hierdurchwurde ein Abfall der Sensorempfindlichkeit durch die Überzugsschichtin einem frühenStadium beobachtet. Wenn jedoch der Sensor in der Pufferlösung beikontinuierlichem Anlegen der vorbestimmten Spannung für die Verwendungin der Messung gehalten wird, wird die Überzugsschicht, die sich aufder Oberflächedes leitenden Materials gebildet hat, in der gewünschten Weise entfernt, wodurchsich die Sensorempfindlichkeit vom abgesenkten Pegel auf ihren Standardpegelerholt.
[0013] Auf der Basis dieser Ergebnisse habendie Erfinder ihre Entwicklung durchgeführt. Als Ergebnis haben dieErfinder festgestellt, dass der Prozess der Entfernung der Überzugsschicht,die auf der Oberflächedes leitenden Materials gebildet worden ist, stark beschleunigtwerden konnte im Vergleich zu der vorbestimmten Spannung (Spannungin der Vorwärts-Richtung)für dieVerwendung in der Messung, wenn eine Vorwärtsspannung mit weiter angehobenemPegel an den in der Pufferlösunggehaltenen Sensor angelegt wird. Wenn der Sensor mit der Vorwärtsspannungdieses weiterhin angehobenen Pegels in der Pufferlösung gehaltenworden ist, und der chemische Sensor in den Messzustand dadurch überführt wird,dass unmittelbar die Spannung zurück auf die vorbestimmte Spannungfür dieMessung gesetzt wird, wurden zusätzlicheinige Fällein Abhängigkeitvon den Umständenfestgestellt, dass der Reaktionsstrom auf einen höheren alsden angepeilten Pegel eines spezifischen Wertes angehoben wordenist. Zusätzlichwurde festgestellt, dass der angepeilte Pegel des spezifischen Werteserreicht wird, wenn der chemische Sensor zur Messung eingesetzt wird,nachdem er in der Pufferlösungfür einebestimmte Zeit unter solchen Bedingungen gehalten worden ist, dassdie angewandte Spannung zur vorbestimmten Spannung für die Messungzurückgekehrtist. Folgende Vorteile konnten die Erfinder bestätigen: Um den chemischenSensor fürseinen ersten Einsatz einsetzbar zu machen, wird der amperometrischechemische Sensor unter Verwendung der Enzymelektrode, der in trockenenZustand gelagert worden ist, in die Pufferlösung eingetaucht, um die Enzymfilmschichtzu benetzen/behandeln. Dabei wird die Pufferlösung mindestens zwischen dieOberflächender Arbeits- und Bezugselektroden eingefüllt. Nachfolgend wird der chemischeSensor in der Pufferlösungin einem solchen Zustand gehalten, dass eine größere Spannung (in Vorwärts-Richtung)zwischen den Arbeits- und Bezugselektroden angelegt wird, im Vergleichzu der vorbestimmten Spannung (in Vorwärts-Richtung), die während derMessung angelegt werden soll. Hierdurch wird der Prozess der Entfernungder Überzugsschicht,die sich auf der Oberflächedes leitenden Materials gebildet hat, stark beschleunigt. Wenn alsodie Behandlung füreinen vorbestimmten Zeitraum oder länger, was von dem höheren Wertder Spannung (in Vorwärts-Richtung) abhängig ist,zu Beginn erfolgt, wird die Überzugsschichtkomplett entfernt. Wenn andererseits die erhöhte Spannung (in Vorwärts-Richtung) übermäßig langangelegt wird und der chemische Sensor für die Messung unmittelbar nachdem Zurücksetzungder angelegten Spannung zur vorbestimmten Spannung eingesetzt wird,wird ein Phänomenbeobachtet, das den Pegel des Reaktionstroms konvers auf den höheren alsden erwünschtenPegel des spezifischen Wertes anhebt. Wenn jedoch in einem weiteren Schrittder Sensor in der Pufferlösungfür einebestimmte Zeit in einem solchen Zustand gehalten wird, bei dem sichdie angelegte Spannung wiederum bei der vorbestimmten Spannung für die Messungbefindet, und der chemische Sensor danach für die Messung eingesetzt wird,dann wird der gewünschtePegel des spezifischen Wertes fürden Reaktionsstrom des chemischen Sensors für die Messung erhalten.
[0014] Weiterhin haben die Erfinder gefunden,dass das Phänomendes allmählichenAbfalls der Sensorempfindlichkeit auch im Laufe des üblichenEinsatzes dort auftritt, wo Messungen unter Einsatz des amperometrischenchemischen Sensors mit Verwendung der Enzymelektrode nach Beendigungdes Behandlungsprozesses fürden erstmaligen Einsatz des chemischen Sensors wiederholt werden.Wenn der Abfall der Sensorempfindlichkeit aus wiederholten Messungenresultierte, wird eine solche Behandlung durchgeführt, beider chemische Sensor zunächstfür einebestimmte Zeit in die Pufferlösungeingetaucht wird, die angehobene Spannung in der Vorwärts-Richtungangelegt wird, bezogen auf die vorbestimmte Spannung (Spannung inVorwärts-Richtung)für denEinsatz in der Messung und nachfolgend der chemische Sensor für einenbestimmten Zeitraum bei der angewandten Spannung gehalten wird,die auf die vorbestimmte Spannung (Spannung in Vorwärts-Richtung)zurückgesetztist. Hierdurch kann die gesunkene Sensorempfindlichkeit wieder hergestelltwerden.
[0015] Die Erfinder haben die Erfindungauf der Basis der Reihenfolge der vorstehenden Ergebnisse vervollständigt. Eswird daher zur Verfügunggestellt ein Verfahren zum Messen einer Konzentration einer speziellenSubstanz, die in einer Messprobe enthalten ist, unter Verwendungeines chemischen Sensors mit mindestens einer Arbeitselektrode undeiner Bezugselektrode, bei der die Methode als Messmethode entsprechendeinem derartigen Ablauf ausgelegt ist, dass der chemische Sensorin einer Pufferlösung einervorbestimmten Zusammensetzung, die als Speicherlösung eingesetzt wird, während eines Standby-Betriebseingetaucht wird, eine vorbestimmte Messspannung zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode währenddes Haltens des chemischen Sensors in der Pufferlösung angelegtwird und der chemische Sensor in die Messprobe anstelle der Pufferprobeeingetaucht wird und die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrodeangelegte Spannung verwendet wird, um die Konzentration der speziellenSubstanz, die in der Messprobe enthalten ist, bezogen auf eine Veränderungdes Stroms war, der durch eine elektro-chemische Reaktion während derMessung erzeugt wird, zu messen, wobei man beim Ersteinsatz deschemischen Sensors nach dem Eintauchen des chemischen Sensors, derim trockenen Zustand gehalten worden ist, in die Pufferlösung, umdie Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung in Kontaktzu bringen, in einem ersten Einsatzbehandlungsschritt eine ersteEinsatzbehandlungsspannung mit dem gleichen Vorzeichen wie die Messspannung, diejedoch einen größeren absolutenWert als die Messungsspannung aufweist, zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode, um den chemischen Sensor in der Pufferlösung für eine vorbestimmteerste Einsatzbehandlungszeit zu halten, bei einem zweiten Einsatzbehandlungsschrittdie zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anzulegendeSpannung auf eine zweite Einsatzbehandlungs-spannung verändert, diederjenigen der Messspannung gleich ist, nachdem der erste Einsatzbehandlungsschrittbeendet ist, wobei der chemische Sensor in die Pufferlösung eingetauchtist und in einem Standby-Betrieb gehalten wird, und man nach Beendigungdes zweiten Einsatzbehandlungsschritt den chemischen Sensor für die erstmaligeVerwendung zur Messung der Messprobe einsetzt.
[0016] Bei diesem Verfahren ist es bevorzugt,dass nach Beendigung des ersten Einsatzbehandlungsschritts in demzweiten Einsatzbehandlungsschritt der chemische Sensor im Standby-Betriebfür eine vorbestimmtezweite Einsatzbehandlungszeit gehalten wird.
[0017] Zusätzlich wird bei dem Messverfahrenunter Verwendung des chemischen Sensors nach dem ersten Aspekt derErfindung das Verfahren vorzugsweise derart ausgeführt, dassder chemische Sensor weiterhin die Gegenelektrode zusätzlich zurArbeitselektrode und zur Bezugselektrode aufweist, die Bezugselektrodeaus einem Material gebildet ist, das eine vorbestimmte chemischePotentialdifferenz zur Arbeitselektrode aufweist, wenn sie mit derPufferlösungin Kontakt gebracht wird, die Bezugselektrode als Bezug verwendetwird, wobei die Spannung für dieArbeitselektrode derart gesetzt wird, dass eine gewünschte Spannungzwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegt wird,und das Anlegen der Messspannung, der ersten Einsatzbehandlungsspannungbzw. der zweiten Einsatzbehandlungsspannung derart gewählt wird,dass die Differenz zwischen den Spannungen der Bezugselektrode undder Arbeitselektrode in der Pufferlösung die Spannungsdifferenzzur Messspannung, zur ersten Einsatzbehandlungsspannung und zurzweiten Einsatzbehandlungsspannung darstellt.
[0018] In diesem Fall ist es beispielsweisebevorzugt, dass eine Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrodeund eine Platinelektrode als Arbeitselektrode und als Gegenelektrodeeingesetzt werden und die Messspannung, die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode währendder Messung angelegt wird, eine angelegte Spannung ist, die durchdie Spannung der Arbeitselektrode, gewählt in einem Bereich von 400bis 700 mV auf der Bezugsbasis der Silber/Silberchlorid-Elektrodeerhalten wird, die als Bezugselektrode in der Pufferlösung verwendetwird.
[0019] Alternativ ist es bevorzugt, dassim ersten Einsatzbehandlungsschritt eine angelegte Spannung, beider eine Elektrolysereaktion von Wasser an der Arbeitselektrodeund der Gegenelektrode in der Pufferlösung einsetzt, als ein obererGrenzwert der angelegten Spannung definiert wird und die Messspannungals ein unterer Grenzwert der angelegten Spannung auf der Bezugsbasisder Silber/Silberchlorid-Elektrode, die als Bezugselektrode verwendet wird,definiert wird und bei Verwendung einer oberen/unteren Grenzspannungsdifferenz,die durch eine Differenz zwischen den oberen und unteren Grenzwertender angelegten Spannungen definiert wird, die erste Einsatzbehandlungsspannung,die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegtwird, in einem Bereich der angelegten Spannung gewählt wird, diegrößer istals die Messspannung um 10% oder mehr gegenüber der oberen/unteren Grenzspannungsdifferenzund die kleiner ist als der obere Grenzwert der angelegten Spannungund zwar mindestens 200 mV oder mehr.
[0020] Weiterhin ist es ebenfalls zu bevorzugen, dassbeim Einsatz eines Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrode und einerPlatinelektrode als Arbeitselektrode und Gegenelektrode in dem ersten Einsatzbehandlungsschrittdie erste Einsatzbehandlungsspannung, die zwischen der Arbeitselektrode undder Gegenelektrode angelegt wird, in einem Bereich der angelegtenSpannung gewähltwird, die größer ist als die Messspannung um mindestens 100 mV odermehr und die 900 mV nicht überschreitetauf der Bezugsbasis der Silber/Silberchlorid-Elektrode, die alsBezugselektrode in der Pufferlösungeingesetzt wird.
[0021] Beispielsweise ist es mehr bevorzugt,dass bei Verwendung einer Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrode und einerPlatinelektrode als Arbeitselektrode und Gegenelektrode in dem ersten Einsatzbehandlungsschrittdie erste Einsatzbehandlungsspannung, die zwischen der Arbeitselektrode undder Bezugselektrode eingelegt wird, in einem Bereich von mindestens750 mV bis 900 mV auf der Bezugsbasis der Silber/Silberchlorid-Elektrode,die als Bezugselektrode in der Pufferlösung eingesetzt wird, und dieerste Einsatzbehandlungszeit in einem Bereich von vier Stunden oderweniger, jedoch nicht weniger als eine Stunde gewählt wird.
[0022] Andererseits ist es wünschenswert,dass die zweite Einsatzbehandlungszeit nicht weniger als eine Stundebeträgt.
[0023] Zusätzlich ist es mehr erwünscht, dassdie erste Einsatzbehandlungszeit und die zweite Einsatzbehandlungszeitinsgesamt aus einem Bereich von 6 Stunden oder weniger gewählt werden.
[0024] Anzumerken ist, dass es bei dem Messverfahrenmit dem chemischen Sensor gemäß dem erstenAspekt der Erfindung mehr bevorzugt ist, dass der chemische Sensorein amperometrischer chemischer Sensor ist, der drei Elektrodeneinschließlich der Gegenelektrodezusätzlichzur Arbeitselektrode und der Bezugselektrode aufweist, wobei dieArbeitselektrode, die Gegenelektrode und die Bezugselektrode insgesamtauf einem isolierenden Substrat angeordnet sind und eine Enzymelektrode,die mindestens eine immobilisierte Enzymfilmschicht aufweist, dieauf der Oberflächeder Arbeitselektrode angeordnet ist, für die Stromermittlung eingesetztwird.
[0025] Weiterhin ist ein Messverfahren miteinem chemischen Sensor gemäß dem zweitenAspekt der Erfindung vorgesehen, also ein Verfahren zum Messen einerKonzentration einer speziellen Substanz, die in einer Messprobeenthalten ist, unter Verwendung eines chemischen Sensors mit mindestenseiner Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode, bei der die Methodeals Messmethode entsprechend einem derartigen Ablauf ausgelegt ist,dass der chemische Sensor in einer Pufferlösung einer vorbestimmten Zusammensetzung,die als Speicherlösungeingesetzt wird, währenddes Standby-Betriebs eingetaucht wird und eine vorbestimmte Messspannung zwischender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode während des Haltens des chemischenSensors in der Pufferlösungangelegt wird und der chemische Sensor in die Messprobe anstelleder Pufferprobe eingetaucht wird und die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode angelegte Spannung verwendet wird, um dieKonzentration der speziellen Substanz, die in der Messprobe enthaltenist, bezogen auf eine Veränderungdes Stromwerts, der durch eine elektro-chemische Reaktion während derMessung erzeugt wird, zu messen, wobei man zu jedem Zeitpunkt nachfortgesetzten Einsatz des chemischen Sensors für einen vorbestimmten Zeitraumin einem Zustand in dem der chemische Sensor im Standby-Betriebin die Pufferlösungeingetaucht ist, und die Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung inKontakt zu bringen, in einem ersten Auffrischungsbehandlungsschritteine erste Auffrischungsbehandlungsspannung mit dem gleichen Vorzeichenwie die Messspannung, die jedoch einen größeren absoluten Wert als dieMessungsspannung aufweist, zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode anlegt, um den chemischen Sensor in der Pufferlösung für eine vorbestimmteerste Auffrischungsbehandlungszeit zu halten, bei einem zweitenAuffrischungsbehandlungsschritt die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode anzulegende Spannung auf eine zweite Auffrischungsbehandlungsspannungverändert,die derjenigen der Messspannung gleich ist, nachdem der erste Auffrischungsbehandlungsschritt beendetist, wobei der chemische Sensor in die Pufferlösung eingetaucht ist und ineinem Standby-Betrieb gehalten wird, und man nach Beendigung des zweitenAuffrischungsbehandlungsschritt den chemischen Sensor für die Verwendungzur Messung der Messprobe erneut einsetzt.
[0026] Andererseits ist eine einen chemischenSensor aufweisende Messvorrichtung der Erfindung vorgesehen, diezur Durchführungdes Messverfahren unter Verwendung des chemischen Sensors gemäß der vorliegendenErfindung einsetzbar ist, d.h. die den chemischen Sensor aufweisendeMessvorrichtung gemäß dem erstenAspekt der Erfindung ist eine einen chemischen Sensor aufweisendeMessvorrichtung, mit der eine Messung mit dem vorstehenden Messverfahrenunter Verwendung eines chemischen Sensors entsprechend dem erstenAspekt der Erfindung durchführbarist, aufweisend einen chemischen Sensor, der mindestens eine Arbeitselektrodeund eine Bezugselektrode aufweist; eine Signaldetektionschaltungeinschließlichmindestens eines Mittels zum Anlegen einer Spannung zwischen derArbeitselektrode und der Bezugselektrode und eines Mittels zum Detektiereneines Signal, das durch den chemischen Sensor gemessen wird; und eineAnzeigeeinrichtung, aufweisend ein System zum Anlegen einerersten Einsatzbehandlungsspannung, die das gleiche Vorzeichen wie diejenigeder Messspannung aufweist und einen Absolutwert besitzt, der größer istals derjenige der Messspannung zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode, füreinen vorbestimmten ersten Einsatzbehandlungszeitraum in einem Zustand,in dem der chemische Sensor, der im trockenen Zustand gehalten wordenist, in eine Pufferlösungeingetaucht wird, um die Oberflächender Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode mit der Pufferlösung zumZeitpunkt des Ersteinsatzes des chemischen Sensors in Berührung zubringen; ein System zum Verändernder Spannung, die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anzulegenist, auf eine zweite Einsatzbehandlungsspannung, die der Messspannunggleicht, wobei die zweite Einsatzbehandlungsspannung für eine zweite Einsatzbehandlungsspannungszeitangelegt wird, währendder chemische Sensor kontinuierlich in die Pufferlösung eingetauchtwird; und ein System zum Anzeigen, dass der chemische Sensorzum Messeinsatz am Ende dieser zweischrittigen Einsatzbehandlungsoperationeinsetzbar ist.
[0027] Weiterhin ist eine einen chemischenSensor aufweisende Messvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspektder Erfindung vorgesehen, mit der eine Messung gemäß dem vorstehenderwähnten Messverfahrenunter Verwendung eines chemischen Sensors gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung durchführbar ist,wobei eine Messoperation gemäß dem Messverfahrendurch einen chemischen Sensor nach Anspruch 11 möglich ist, aufweisend einenchemischen Sensor, der mindestens eine Arbeitselektrode und eineBezugselektrode aufweist; eine Signaldetektionsschaltung einschließlich mindestenseines Mittels zum Anlegen einer Spannung zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode und eines Mittels zum Detektieren einesSignal, das durch den chemischen Sensor gemessen wird; und eineAnzeigeeinrichtung, aufweisend ein System zum Anlegen einerersten Auffrischungsbehandlungsspannung, die das gleiche Vorzeichen wiediejenige der Messspannung aufweist und einen Absolutwert besitzt,der größer istals derjenige der Messspannung zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode, füreinen vorbestimmten ersten Auffrischungsbehandlungszeitraum in einemZustand, in dem der chemische Sensor, im Standby-Betrieb in einePufferlösungeingetaucht wird und die Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung für jedenEinsatz des chemischen Sensors in Berührung gebracht werden sollen einSystem zum Verändernder Spannung, die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anlegtist, auf eine zweite Auffrischungsbehandlungsspannung, die der Messspannunggleicht, wobei die zweite Auffrischungsbehandlungsspannung für eine zweiteAuffrischungsbehandlungszeit angelegt wird, während der chemische Sensorkontinuierlich in die Pufferlösungeingetaucht wird; und ein System zum Anzeigen, dass der chemischeSensor erneut zum Messeinsatz am Ende dieser zweischrittigen Auffrischungsbehandlungsoperationeinsetzbar ist.
[0028] Es zeigen:
[0029] 1 einenschematischen Querschnitt durch ein Beispiel eines Aufbau eineschemischen Sensors unter Verwendung einer Enzymelektrode gemäß der erstenAusführungsformder Erfindung;
[0030] 2 eineschematische Ansicht, die den gesamten Aufbau einer einsetzbarenMessvorrichtung des chemischen Sensortyps mit einem Hauptkörper undeiner Kartusche, die einen chemischen Sensorbereich aufweist, gemäß den erstenbis dritten Ausführungsformender Erfindung;
[0031] 3 eineSpannungskurve, die ein Beispiel zeigt, bei dem die angelegte Spannungzwischen einer Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode des chemischenSensors bei einer Einsatzbehandlung gemäss der ersten Ausführungsformder Erfindung dargestellt ist;
[0032] 4 einegrafische Darstellung fürden Vergleich des Unterschieds einer Veränderung eines Messergebnisses(Reaktionsstrom) mittels des chemischen Sensors in Abhängigkeitvon der Zeit, was auf die Einsatzbehandlungsbedingungen zum Zeitpunktder Erstbenutzung des chemischen Sensors im Beispiel 1 zurückzuführen ist;
[0033] 5 eineschematische Schnittansicht, die ein Beispiel des Ausbaus eineschemischen Sensors mit einer Enzymelektrode gemäß einer zweiten Ausführungsformder Erfindung zeigt;
[0034] 6 einegrafische Darstellung zum Vergleich der Unterschiede der Veränderungdes Messergebnisses (Reaktionsstrom) mit dem chemischen Sensor imVerlauf der Zeit, was auf die Anfangsbehandlungsbedingungen zumZeitpunkt der Erstbenutzung des chemischen Sensors gemäss Beispiel2 zurückzuführen ist;
[0035] 7 einegrafische Darstellung zum Vergleich des Unterschieds der Änderungdes Messergebnisses (Antwortstrom) am chemischen Sensor im Verlaufder Zeit, was durch die Gegenwart (Abwesenheit) einer periodischenAuffrischungsbehandlung durch die Erfindung gemäss Beispiel 3 zurückzuführen ist,nachdem der chemische Sensor erstmalig benutzt worden ist;
[0036] 8 eineSchnittansicht, die im Beispielsfall den Aufbau einer üblichenZelle des chemischen Sensortyps zeigt, in der eine Arbeitselektrodeeinschließlicheiner Enzymfilmschicht separat von einer Gegenelektrode angeordnetist; und
[0037] 9 eineSpannungskurve, die ein Beispiel einer angelegten Spannung zeigt,die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode des chemischenSensors zur Verwendung in einer Enzymelektrodenaktivierung mit einemdreieckförmigenWellenkippsystem kippt.
[0038] Im Folgenden wird die vorliegendeErfindung detailliert und auf die Zeichnungen bezogen beschrieben.
[0039] 1 zeigteinen schematischen Schnitt der Einrichung eines chemischen Sensorsin einer ersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. Der chemische Sensor, wie in 1 gezeigt, besteht aus einemchemischen Sensor mit drei Elektroden, einer Arbeitselektrode 2,einer aus drei Leitern gebildeten Gegenelektrode 3, undeiner Referenzelektrode 4, die auf einem Isolationssubstrat 1 gebildetwerden. Eine Enzymschicht 5 entsteht auf einem Elektrodensystemmit drei Elektrodenarten und bildet einen sogenannten enzymelektrodischenchemischen Sensor. Es ist festzustellen, dass in der Enzymelektrode eineHaftschicht 6 zwischen dem Elektrodensystem und der Enzymschicht 5 angeordnetist, um die Enzymschicht 5 zu immobilisieren. Da das Isolationssubstrat 1 keineFlüssigkeitdurchlässt,wird der Kontakt überEnzymschicht 5 und Haftschicht 6 hergestellt,die Flüssigkeithindurchlassen.
[0040] Bei diesem chemischen Sensortyp werden Signale,wie zu messende Ströme,in einen Zustand detektiert, bei dem eine vorbestimmte Spannungzwischen den jeweiligen Elektroden des Drei-Elektrodentyps angelegtwird. Deshalb wird der Sensor in eine Sensorkartusche einschließlich einesLeiteranschlusses fürjede Elektrode einverleibt. Nach der Herstellung des chemischenSensors und der Durchführungeiner vorbestimmten charakteristischen Behandlungsinspektion wirdder Sensor getrocknet, in eine luftdichte Verpackung (Beutelmaterial)zusammen mit einem Trocknungsmittel eingeschweißt, um den Enzymfilm 5 oderdie Haftschicht 6 daran zu hindern, unnötige Feuchtigkeit (Nässe) zuabsorbieren und anschließendin den Umlaufprozess gebracht.
[0041] Wenn ein Benutzer einen chemischenSensor des Enzymelektrodentyps, der in der Verpackung eingeschweißt ist,benutzt, wird die Verpackung erstmalig geöffnet und es werden die Elektrodenanschlüsse, dieeinander entsprechend angeordnet sind, jeweils zwischen dem chemischenSensor des Enzymelektrodentyps und einer Messschaltung verbunden.Danach wird der chemische Sensor des Enzymelektrodentyps in eineAufbewahrungsflüssigkeit ineinem Zustand eingetaucht, indem keine Spannung angelegt ist. Dabeiwird eine Pufferlösungeiner speziellen Zusammensetzung üblicherweise als diese Aufbewahrungslösung eingesetzt.Beim Eintauchen in die Pufferlösung,die als Aufbewahrungslösungverwendet wird, werden der Enzymfilm 5 und die Haftschicht 6,die im trockenen Zustand gehalten worden sind, mit der Lösung getränkt undwechseln in einen feuchten Zustand. Zu diesem Zeitpunkt beispielsweisebei Permeation der Lösung,wird der Enzymfilm 5 in eine ursprünglich gequollene Schicht auseinem verdunsteten Zustand überführt. Ausmikroskopischer Sicht werden bei einem Enzymprotein, das den Enzymfilm 5 bildet,und organischen Materialien, wie einem Matrixmaterial zum Immobilisieren desFilms, ein Kupplungszustand zwischen den Molekülen, eine relative Anordnungunter den Molekülen undeine Ausrichtung leicht entsprechend dem Permeationsgrad der Pufferlösung verändert.
[0042] Wenn dann die gesamten Oberflächen der Arbeitselektrode 2,der Gegenelektrode 3 und der Bezugselektrode 4 mitder Pufferlösungin Berührung sind,die in die Haftschicht 6 eingedrungen sind und diese gefüllt haben,wird eine vorbestimmte Spannung an das Elektrodensystem angelegt.Wenn die Spannung zwischen der Arbeitselektrode 2, dieaus Leitern wie eine Platinelektrode hergestellt ist, und der Bezugselektrode 4,die aus Silber/Silberchlorid besteht, angelegt ist, stellt die Arbeitselektrode 2 und dieBezugselektrode 4 einen Kondensator über die Pufferlösung dar,die als eine elektrolytische Lösung funktioniert.Im Ergebnis findet ein Prozess der elektrischen Aufladung des Kondensatorsstatt, und die elektrischen Ladungen sammeln sich auf der Oberfläche derArbeitselektrode, unter Bildung von elektrischen Doppelschichten.Ein induzierter Strom fließt pulsförmig unmittelbarnach dem Anlegen der Spannung. Danach sinkt der Strom auf einenbemerkenswert schwachen Strom ab, und es wird eine Übergangszeitvon etwa mehreren Minuten benötigt,bis der Strom konstant wird.
[0043] In diesem Fall, wenn eine Oberflächenbeschichtungsschicht,die auf einem dielektrischen Material gebildet worden ist, auf derOberflächeder Arbeitselektrode 2 existiert, die aus Leitern wie einer Platinelektrodegebildet ist, hängtein Reaktionsgrad einer elektrochemischen Reaktion in diesem chemischenSensor beispielsweise auch von der Ausbeute des Flusses der elektrischenLadungen auf die Oberflächeab, die die Lösungvon der Arbeitselektrode 2 durch die Oberflächenbeschichtungsschichtberührt, undist deshalb durch die Dicke und Anwesenheit/Abwesenheit der Oberflächenbeschichtungbeeinflusst. Wenn sich deshalb die Dicke und die mikroskopische Zusammensetzungder Oberflächenbeschichtungsschicht,die auf der Oberflächeder Arbeitselektrode 2 gebildet worden ist, sich von denjenigender Oberflächenbeschichtungsschichtin einem „stationären Zustand" unterscheidet, derwährenddes Stabilhaltens des chemischen Sensors des Enzymelektrodentyps ineinem Standby-Zustand beim Aufbewahren dieses Sensors im trockenenZustand erreicht wird, weicht der Reaktionsgrad der elektrochemischenReaktion im chemischen Sensor von demjenigen ab, der im „stationären Zustand" unmittelbar nachStartbeginn erzielt wird. Bei kontinuierlichem Anlegen der Spannungim Standy-Zustand wird die Dicke und die mikroskopische Zusammensetzungder Oberflächenbeschichtungsschichtin dem „stationären Zustand" allmählich inder Oberflächeder Arbeitselektrode verändert.
[0044] Vermutlich reflektiert die Instabilität der Leistungder Sensorempfindlichkeit, die zum Ersteinsatz des chemischen Sensorsfestgestellt wird, das vorstehend beschriebene Übergangsphänomen. Einzelheiten der elektrochemischenReaktion an einem Grenzbereich beim Wechsel der mikroskopischen Bedingungenan den Flächender Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 indem chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps, der im trockenenZustand gespeichert worden ist, zu demjenigen der Oberfläche derArbeitselektrode 2 im „stationären Zustand", sind bisher noch nicht geklärt. Es wurdejedoch bestätigt,dass die Reaktion, wenn die Spannung (Spannung in Vorwärtsrichtung)mit der gleichen Richtung/dem gleichen Vorzeichen wie die Messspannungzwischen der Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrodesogar im Standby-Zustand angelegt wird, fortschreitet. Wenn zusätzlich dieSpannung (Vorwärtsrichtungsspannung)das gleiche Vorzeichen wie die Messspannung hat und einen Absolutwertbesitzt, der größer istals derjenige, der messbar angelegt ist, wird eine elektrochemischeReaktionsgeschwindigkeit in der Grenzschicht rasch beschleunigt.
[0045] Wenn zusätzlich die Spannung, die zwischen derArbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 angelegtwird, übermäßig ansteigt,wird eine Oxidations-/Reduktionsreaktion an der Oberfläche derElektrode in der eingesetzten Pufferlösung entsprechend einem Lösungstyp,dem Pufferlösungskomponenten unddem Trägerelektrolytengestartet. Deshalb muss die angelegte Spannung in einem Bereich(sogenannten „Spannungsfensterbereich") gewählt werden,indem keine unnötigeelektrochemische Reaktion, die aus der eingesetzten Pufferlösung kommt, stattfindet.Wenn man bei Anlegen der Spannung, die nicht den Obergrenzwert des „Spannungsfensterbereichs" erreicht, jedocheinen hohen Spannungswert in Vorwärtsrichtung zwischen der Arbeitselektrode 2 undder Bezugselektrode 4 hat, stellt ein Mikrostrom, der zwischender Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 fließt, einen „Dunkelstrom" dar, der rasch anwächst undmanchmal zu Störungendes chemischen Sensors des Enzymelektrodentyps und damit zu einerStörungder Enzymfilmschicht führt.
[0046] Um bei dem Messverfahren mit demersten chemischen Sensor gemäß der Erfindungrasch die mikroskopischen Bedingungen auf den Oberflächen derArbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 an diejenigender Oberflächender Arbeitselektrode 2 und Bezugselektrode 4 im „stationären Zustand" im chemischen Sensordes Enzymelektrodentyps im trockenen Zustand zu verändern, wirdder Sensor in die Pufferlösungeingetaucht, die als Lagerlösung dient.Danach wird erst die Spannung (Erstbehandlungsspannung) angelegt,die die gleiche Richtung wie die Messspannung (Vorwärtsrichtungsspannung) aufweist,jedoch einen absolut größeren Wertals diejenige der Messspannung besitzt. Die Geschwindigkeit derelektrochemischen Reaktion in der Grenzschicht wird hierdurch beschleunigt.Beispielsweise kann die Reaktion, die ein bis drei Tage benötigt, in derErstbehandlungszeit erzielt werden, wenn hierfür vier Stunden im Standby-Betriebgewähltwerden, in der die Messspannung angelegt wird, wobei die Erstbehandlungsspannungwährendder Erstbehandlungszeit angelegt ist. Danach wird die Spannung, diezwischen der Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 angelegtwird, zur zweiten Einsatzbehandlungsspannung, die der Messspannunggleicht, geändertund es wird die zweite Einsatzbehandlungsspannung angelegt. Danachwird die Menge der Ladungen, die sich auf den gegenüberliegenden Elektrodenoberflächen derArbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 unterBildung der elektrischen Doppelschicht während der Anlage der erstenEinsatzbehandlungsspannung angereichert haben, zu einer solchenMenge vermindert, die sich in einem Zustand ansammelt, in dem diezweite Einsatzbehandlungsspannung (Messspannung) angelegt ist. EinEntladungsprozess der Elektrode ist in kurzer Zeit in der gleichenWeise abgeschlossen wie der Aufladungsprozess. Andererseits mussbei dem Enzymfilm 5 und der Haftschicht 6 zusätzlich zuder elektrischen Doppelschicht durch die Ladungen, die sich aufden Oberflächender gegenüberliegenden Elektrodenangesammelt haben, die Veränderung, diesich durch ein elektrostatisches Feld eingestellt hat, erneut einstellen.Da die erneute Einstellung der elektrostatischen Änderung,die in dem Enzymfilm 5 und der Haftschicht 6 stattgefundenhat, gemäßigter fortschreitet,wird die Zeit zum Anlegen und zum Halten der zweiten Einsatzbehandlungsspannung (Messspannung)vorzugsweise bei Beendigung des Verschiebens zu einem Zustand gewählt, derdem zur Standby-Zeit in dem angestrebten „stationären Zustand" in dem gesamten chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps ähnelt. Auchwenn die zweite Anfangsbehandlung abgekürzt wird, werden größere Faktorender Instabilitätder Sensorempfindlichkeitsleistungen, die in dem Einsatzpunkt beiBenutzungsaufnahme des chemischen Sensors gefunden werden, in demersten Einsatzbehandlungsschritt aufgehoben. Es besteht die Möglichkeitder Abweichung von dem stabilen Messergebnis des angestrebten „stationären Zustand" in der Messung,die unmittelbar nach diesem Schritt durchgeführt wird. Jedoch wird der chemischeSensor in einem Zustand gehalten, indem die zweite Anfangsbehandlungsspannung (Messspannung)angewandt wird, entsprechend dem zweiten Anfangsbehandlungsschritt,wobei der Standby-Zustand gehalten wird, bevor die zweite Messungdurchgeführtwird.
[0047] In dem chemischen Sensor des Dreielektrodentyps,wie in 1, wird eineSilber/Silberchloridelektrode als Bezugselektrode 4 benutzt.Wenn die Arbeitselektrode 2 und die Gegenelektrode 3 auseiner Platinelektrode gebildet sind, entspricht der Bereich, aufden als „Spannungsfensterbereich" Bezug genommen wordenist, einem Bereich der Spannung der Arbeitselektrode 2,der aus- 0,6 V bis 1,2 V auf der Basis der Silber/Silberchloridelektrodegewählt wurde,die die Bezugselektrode 4 darstellt. Anzumerken ist, dassals eingesetzte SpeicherflüssigkeitPufferlösungenin einem Neutralzustand, wie N-tris-(Hydroxymethyl)methyl-2-aminoethansulfonsäure (TES) miteinem Gehalt von 150 mM an Natriumchlorid und einem pH = 7 eingesetztwerden können.
[0048] Die Lagerlösung, die für den chemischen Sensor desEnzymelektrodentyps einsetzbar ist, ist eine Pufferlösung, inder die Enzymaktivitäteines eingesetzten Enzymproteins aufrechterhalten werden kann unddie üblicherweiseeinen Trägerelektrolyten,der aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Kalziumchlorid ausgewählt ist,und eine Pufferagenskomponente enthält, indem ein gewünschterpH aufrechterhalten wird. Soweit die Pufferagenskomponenten betroffensind, wird ein aufrechterhaltener pH-Wert auch hinsichtlich einesindizierten pH fürdas eingesetzte Enzym gewählt.In vielen Fällenkönnen eineallgemeine Phosphorsäurelösung odereine Gruppe good-Pufferlösungen für die Verwendungin unterschiedlichen enzymatischen Reaktionen eingesetzt werden,wie ein Aminopropansulfonsäurederivat(MOPS, etc.), ein Aminoethansulfonsäurederivat (MES, etc.), HEPESund PIPES.
[0049] Eine Pufferlösung, die einen geringen Basisstromhat, der durch den chemischen Sensor im Standby-Betrieb fließt, wird üblicherweisein der Lagerflüssigkeitausgewählt.Dementsprechend wird eine Störungder Elektrode des chemischen Sensors verhindert. Andererseits wirdin der Anfangsbehandlungsoperation der Erfindung die Spannung, diezwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anzulegenist, angehoben und die Strommenge, die in die Pufferlösung vonder Elektrode wegfließt,wird merklich angehoben. Bei einem Mechanismus, bei dem das Verfahrenzur Entfernung des Oberflächenbeschichtungsfilms,der auf der Elektrodenoberflächeangeordnet ist, entsprechend bei der Verwendung einer Pufferlösung miteinem höherenfließendenStrom beschleunigt wird, ist auch eine Wirkung auf die Beschleunigungbei der Entfernung des Oberflächenbeschichtungsfilmsgegeben. Wenn die gleiche Spannung, die zwischen die Arbeitselektrode undder Bezugselektrode angelegt werden soll, auch mit der Pufferlösung, unterAufrechterhaltung des gleichen pH-Werts, gewählt wird, ist manchmal ein Unterschiedin der Strommenge, die in die Pufferlösung von der Elektrode abfließt, in Abhängigkeitvon den Pufferagenskomponenten gegeben. Beispielsweise haben Chemikalienfür dieVerwendung in Pufferagenskomponenten molekulare Formen oder Größen, beidenen Elektronen leicht zur Elektrode transmittiert oder von diesenaufgenommen werden oder durch die die Oberfläche der Elektrode leicht zugänglich ist.Daher ist der Anstieg der Menge des Stroms, der in die Pufferlösung vonder Elektrode überdie Elektronentransmission/Aufnahme bezüglich der chemischen Substanzfließt,vorweggenommen. Gemäß dem Studiumder Erfinder existiert konkret ein Effekt derart, das der Basisstromin einer (2-Hydroxyethyl)imino-tris-(hydroxymethyl)methan-Pufferlösung (Bi-Tr,Bis) angehoben wird. Beispielsweise wird in dem chemischen Sensordes Enzymelektrodentyps, wie er nachstehend in Beispiel 1 beschriebenist, bei der Messspannung, wenn 0,1 M Bi-Tr, Bis , 0,15 M NaCl,pH = 7 als eine Lagerflüssigkeitszusammensetzungbei Anlegen einer Spannung von 0,45 V an die Arbeitselektrode eingesetztwerden, eine größere MengeBasisstrom im Standby-Betrieb um etwa 10 nA erzeugt, verglichenmit einer TES-Pufferlösung,die 150 mM Natriumchlorid enthält.
[0050] Wenn beispielsweise die Arbeitselektrode 2 unddie Gegenelektrode 3 aus Platinelektroden gebildet sind,beträgtdie Spannung der Arbeitselektrode 2, bei der die elektrochemischeReaktion von Wasserstoffperoxid beginnt, das in die Pufferlösung zugesetztworden ist, etwa 350 mV auf der Basis der Silber/Silberchloridelektrode,die die Bezugselektrode darstellt. Wenn der chemische Sensor desEnzymelektrodentyps, wie in 1 gezeigt,ein System zum Messen von Wasserstoffperoxid aufweist, das durch dieenzymatische Reaktion aus Glucose als Substrat durch ein Glucoseoxidaseenzymerzeugt worden ist, wird als Messspannung die Spannung der Arbeitselektrode 2 ineinem Bereich von 400 mV bis 700 mV auf der Basis der Silber/Silberchloridelektrode,die die Bezugselektrode darstellt, gewählt. Bei der Erzeugung desReaktionsstroms, der die elektrochemische Reaktion von Wasserstoffperoxidbegleitet, wird eine maximale Wirkung in der Nähe von 700 mV erzielt. Jedochsteigen die Einflüssevon Störkomponenten,wie Vitamin C (Ascorbinsäure)rasch an, wenn die Spannung der Arbeitselektrode 2 bei700 mV oder mehr gewähltwird. In Anbetracht dieses Falls, ist der oben beschriebene Bereichals Messspannung bevorzugt.
[0051] Andererseits wird in dem ersten Einsatzbehandlungsschrittdie erste Einsatzbehandlungsspannung, die zwischen der Arbeitselektrode 2 undder Bezugselektrode 4 angelegt wird, vorzugsweise als einWert gewählt,der signifikant größer istals derjenige der Messspannung. Wenn deshalb die Silber/Silberchloridelektrodeals Bezugselektrode verwendet wird und die Arbeitselektrode unddie Gegenelektrode aus Platinelektrodenelektroden gebildet sind,wird die erste Einsatzbehandlungsspannung vorzugsweise in einemsolchen Bereich ausgewählt, dassdie Spannung um mindestens 100 mV oder mehr größer ist als die Messspannungund nicht 900 mV auf der Basis der Silber/Silberchloridelektrode, diedie Bezugselektrode darstellt, in der Pufferlösung überschreitet. Beispielsweisewird die Spannung der Arbeitselektrode 2 in einem Bereichvon mindestens 750 mV bis 900 mV gewählt und die erste Einsatzbehandlungszeitin einem Bereich von vier Stunden oder weniger, jedoch nicht wenigerals mindestens eine Stunde auf der Basis der Silber/Silberchloridelektrode,die die Bezugselektrode darstellt, in der Pufferlösung gewählt.
[0052] Danach wird eine Zeit, bei der dieangelegte Spannung geändertwird und die zweite Einsatzbehandlungsspannung (Messspannung) angelegtund gehalten wird (zweite Einsatzbehandlungszeit), vorzugsweiseetwas längergewähltmit dem Anstieg der Spannungsänderungswerteder ersten Einsatzbehandlungsspannung und der zweiten Einsatzbehandlungsspannung(Messspannung). Jedoch wird die Richtung der angelegten Spannungzum Zeitpunkt der Spannungsänderungnicht umgekehrt. Der Spannungsänderungswertliegt höchstensbei etwa 500 mV und es wird ein ausreichend stabiler Zustand ineiner zweiten Einsatzbehandlungszeit von einer Stunde oder wenigererhalten.
[0053] Diese Prozeduren werden in einerSoftware des Hauptkörpersder Messvorrichtung gespeichert, die einen chemischen Sensor desEnzymelektrodentyps verwendet. Wenn eine Reihe von Anfangsbehandlungsoperationenvervollständigtsind und der Standby-Zustand,der bei der Messspannung gehalten wird, erreicht ist, kann eineAnzeigeeinrichtung anzeigen, dass die Messung möglich ist. Anzumerken ist,dass als Anzeigemittel Displays, wie LCD, Ton, Vibration und dergleicheneingesetzt werden können.Wenn ein Mechanismus fürdie Messvorrichtung unter Verwendung eines chemischen Sensors desEnzymelektrodentyps zuvor hinzugefügt worden ist, kann ein Anwenderdie Vorrichtung mit einer neuen Sensorkartusche verbinden und eineMessung mit guter Reproduzierbarkeit in einer ersten Messung durchführen.
[0054] Anzumerken ist, dass in der vorstehenden Beschreibungdas Verfahren fürden chemischen Sensor eines Enzymelektrodentyps beschrieben wordenist. Es kann jedoch eine ähnlichMethode an chemischen Sensoren, wie einem Milchsäuresensor, und einem Wasserstoffperoxidsensorunter Verwendung eines selektiven Permeationsfilms, der aus einemorganischen Material gebildet worden ist, angewandt werden. Auchwenn die Spannung der Arbeitselektrode als Messspannung an eineNegativseite wie in einem Sauerstoffsensor angelegt ist, kann weiterhindie Erfindung auch unter Verwendung der Spannung angewandt werden,die dasselbe Vorzeichen aufweist wie diejenige der Messspannung,jedoch einen größeren absolutenWert besitzt.
[0055] Ein Glukose Sensor, der aufgebautist, wie in 1 gezeigt,wird als chemischer Sensor des Enzymelektrodentyps eingesetzt. EinElektrodensystem des chemischen Sensors des Enzymelektrodentyps weisteinen 3-Elektrodentyp auf, der aus der Arbeitselektrode 2,der Gegenelektrode 3 aus Pt und der Bezugselektrode 4 ausAg/AgCl besteht. Der Enzymfilm 5 wird dadurch hergestellt,das man Glykoseoxidase in einer Matrix aus Albumin und Glutaraldehydimmobillisiert. Ein Silan-Kupplungsagens wird als Haftschicht 6 zwischendem Enzymfilm 5 und der Elektrode angeordnet. Der chemischeSensor des Enzymelektrodentyps wird in eine Kartusche 7 ausPlastik flüssigkeitsdichteingeschweißtund dann verwendet. Ein Fenster 8 ist in der Kartusche 7 vorgesehen,so dass nur ein empfindlicher Bereich des Glukosesensors mit derLösungKontakt hat. Sofern nicht speziell genannt, stellt die Kartusche 7 denchemischen Sensor des Enzymelektrodentyps dar.
[0056] Im vorliegenden Beispiel wird einHauptkörper 9 eingesetzt,der als Messschaltung exklusiv für denGlucosesensor einschließlichdes 3-Elektrodentyps dient. Im Hauptkörper 9 weist die Arbeitselektrode 2 einepotentiostatische Schaltung zum Anlegen einer vorbestimmten konstantenSpannung und eine Messschaltung auf; des weiteren ist eine Anzeigeeinheit 10 vorgesehen. 2 zeigt eine schematische Ansichtder Messvorrichtung.
[0057] Die Messung wird folgendermaßen durchgeführt.
[0058] Zuerst wird die Kartusche 7,die im trockenen Zustand ein Jahr gelagert worden ist, zusammenmit einem Trocknungsmittel entnommen und mit dem Hauptkörper 9 verbunden.Danach wird die Kartusche in die Speicherflüssigkeit eingetaucht, so dass derempfindlicher Bereich mit der Flüssigkeitin Berührunggebracht wird. Es ist anzumerken, dass die eingesetzte Speicherflüssigkeiteine Pufferlösung ausN-tris-(Hydroxymethyl)-methyl-2-aminoethansulfonsäure (TES)ist, die 150 mM Natriumchlorid bei pH 7 enthält.
[0059] Wenn der chemische Sensor in diePufferlösungeingetaucht ist, wird eine Spannung von 800 mV an die Arbeitselektrode 2,bezogen auf die Bezugselektrode 4, eine Stunde angelegt.Danach wird die an die Arbeitselektrode 2 angelegt Spannungauf 700 mV geän dert,was die Messspannung darstellt. Nachdem der Sensor eine Stunde sogehalten worden ist, wird die Messung gestartet. 3 zeigt ein Bild der eingesetzten Spannungan der Arbeitselektrode 2 zum Zeitpunkt des Einsatzes derStartoperation, wenn der chemische Sensor, der dieser Anfangsbehandlungunterzogen worden ist, verwendet wird, um eine Glukoselösung miteiner Konzentration mit 50 mg/dl zu messen, wird ein Reaktionsstromwert von610 nA erhalten. Es ist anzumerken, dass bei dem chemischen Sensordes Enzymelektrodentyps der Reaktionsstromwert, der an der Glukoselösung miteiner Konzentration von 50 mg/dl gemessen wird, 600 nA in einemtypischen Test war, der vor dem Trocknen/Speichern durchgeführt wurde.Am nächstenTag, nach dem Halten des Sensors im Standby-Zustand für 24 Stunden,wird die gleiche Messung wiederholt. Nach Ablauf eines Tages beträgt der gemesseneReaktionsstromwert 600 nA. Weiterhin wird die gleiche Messung jedenTag überdrei Tage hinweg wiederholt und die Anwesendheit/Abwesendheit einesWechsels zeitabhängigausgewertet. Als Ergebnis weist der gemessene Reaktionsstrom werteinen Wechsel in einem Bereich von 590 bis 610 nA auf.
[0060] Zum Vergleich wird der Glukosesensormit der gleichen Herstellungsnummer, der im trockenen Zustand gespeichertworden ist, in die Pufferlösung eingetaucht.Danach wird die gleiche Spannung von 700 mV als Messspannung andie Arbeitselektrode 2 unter Bezug auf die Bezugselektrode 4 angelegt.Der Sensor wird dann zwei Stunden so gehalten. Wenn der chemischeSensor, der dieser Behandlung unterzogen worden ist, zum Messender Glukoselösung miteiner Konzentration mit 50 mg/dl eingesetzt wird, wird ein Reaktionsstromwertvon 510 nA erhalten. Es ist anzumerken, das bei diesem chemischenSensor des Enzymelektrodentyps der Reaktion- oder Messstromwert,der an der Glukoselösungmit einer Konzentration von 50 mg/dl gemessen wird, 600 nA in demtypischen Test betragen hat, der vor dem Trocknen/Speichern durchgeführt wordenist. Am nächsten Tagnach den i Halten des Sensors im Standby-Betrieb für 24 Stundenwird die gleiche Messung wiederholt. Nach Ablauf eines Tages betrugder gemessene Stromwert 580 nA. Weiterhin wird die gleiche Messungjeden Tag fürdrei Tage wiederholt, um die Anwesenheit/Abwesenheit einer Veränderungim Verlauf der Tage auszuwerten. Im Ergebnis wird ein gemessenerStromwert erhalten, der einem Wechsel in einem Bereich 590–600 nAunterliegt. Wenn bei der Behandlung, bei der nach dem Trocknen/Lagern unddem Eintauchen des Sensors in die Pufferlösung die gleiche Spannung von700 mV als Messspannung an die Arbeitselektrode 2, bezogenauf die Bezugselektrode 4, angelegt wird, und de r Sensorzwei Stunden so gehalten wird, wurde festgestellt, dass die Sensorempfindlichkeitsignifikant geringer war als der ursprüngliche Wert und nicht zumursprünglichen Wertzurückkehrt,auch wenn der Sensor insgesamt 24 Stunden im Standby-Betrieb gehaltenworden ist. Festzustellen ist also, dass die Sensorempfindlichkeitzum ursprünglichenWert dann zurückkehrt, wennder Sensor im Standby-Betriebinsgesamt 48 Stunden gehalten wird.
[0061] Andererseits wird der Glucosesensor,der aus der gleichen Herstellungscharge stammt und im trocknen Zustandgelagert worden ist, der Behandlung unterzogen, bei der der Sensorin die Pufferlösungeingetaucht wird. Es wird ein Strom von 800 mV an die Arbeitselektrode 2,bezogen auf die Bezugselektrode 4, angelegt und der Sensordann für2 Stunden behandelt. Bei eine m derart behandelten chemischen Sensorwird die Spannung, die an die Arbeitselektrode 2 angelegtwird, auf 700 mV geändert,die die Messspannung darstellt. Nach drei Minuten. wurde der Basisstrom,der zwischen der Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 fließt, konstant.Zu diesem Zeitpunkt wird als Ergebnis der Messung des Glukosesensorsbei einer Konzentration von 50 mg/dl ein Messstrom von 720 nA erhalten.Es ist festzustellen, dass bei diesem chemischen Sensor des Enzymelektrodentypsder Messstromwert, der bezüglicheiner Glukoselösungmit einer Konzentration von 50 mg/dl gemessen wurde, 600 nA in einemcharakteristischen Test beträgt,der vor dem Trockner (Speichern durchgeführt worden ist. Am nächsten Tag,nachdem der Sensor im Standby-Betrieb für 24 Stunden gehalten wordenist, wird die gleiche Messung wiederholt Nach Ablauf eines Tagesbeträgtder gemessene Messstromwert 600 nA. Weiter wird die gleicheMessung jeden Tag drei Tage lang wiederholt, um die Anwesenheit/Abwesenheiteiner Veränderungim Verlauf der Tage zu ermitteln. Im Ergebnis unterliegt der gemesseneMessstromwert einer Veränderungin einem Bereich von 590-610 nA. Wenn bei einer Behandlung, beider nach dem Trocknen/Lagern und Eintauchen des Sensors in die Pufferlösung eineSpannung von 800 mV an die Arbeitselektrode 2, bezogenauf die Bezugselektrode 4, angelegt wird und der Sensorzwei Stunden so behandelt wird, wurde festgestellt, dass die Sensorempfindlichkeitunmittelbar nach der Behandlung signifikant höher ist als der ursprünglicheWert. Wenn jedoch anschließendd e Spannung, die an die Arbeitselektrode 2 angelegt wird, auf700 mV verändert wird,die die Messspannung darstellt und der Sensor im Standby-Betrieb gehaltenwird, wird festgestellt, dass die Sensorempfindlichkeit sich spätestensnach einem Tag beim ursprünglichenWert stabilisiert hat.
[0062] 4 zeigtdie Ergebnisse der Auswertung der Veränderungen der Sensorempfindlichkeiten (Messstromwert)des Glukose-Sensors, der den vorstehenden beschriebenen drei Behandlungstypen zumEinsatzzeitpunkt im Ablauf von Tagen im Verhältnis zueinander unterzogenworden ist. Bei Vergleich dieser Resultate ist folgendes festzustellen. Während desHaltens im Standby-Betrieb verschieben sich die mikroskopischenBedingungen der Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode des chemischen Sensorsdes Typs der Enzymelektrode zu einen Zustand, der sich unterscheidetvon dem Zustand, in dem der Messstrom angelegt wird und der Sensorin die Speicherflüssigkeitfür 24Stunden oder mehr eingetaucht wird. Wenn jedoch bei der Behandlungeine signifikant höhere Spannungals die Messspannung angelegt wird und der Sensor in der Speicherflüssigkeiteingetaucht und dort gehalten wird, kann sich der Zustand der Elektrodenoberfläche zumursprünglichenstabilisierten Zustand erholen. Es ist anzumerken, das nach derVeränderungder angelegten hohen Spannung zur üblichen Messspannung die elektrischenDoppelschichten, die durch Ladungen verursacht wurden, die sichan der Elektrodenoberflächeangesammelt haben, sich rasch ändernund der Basisstrom, der zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrodefließt,konstant wird. Es wird jedoch mehr Zeit zur Stabilisierung für den elektrostatischungewöhnlichenZustand in dem gesamten chemischen Sensor des Enzymelektrodentypsbenötigt.Es ist festzustellen, dass der Sensor nach höchstens einer Stunde den Zustandstabilisieren kann, der von der Wechselgröße der angelegten Spannungabhängt.
[0063] Es wird daher bestätigt, dassdie ursprünglicheSensorempfindlichkeit des chemischen Sensors des Enzymelektrodentypsin kurzer Zeit stabilisiert werden kann, wenn die Einsatzbehandlungentsprechend dem ersten Messverfahren der Erfindung durchgeführt wird,um den Einsatz des chemischen Sensors des Enzymelektrodentyps, derim trockenen Zustand hergestellt worden ist, zu starten. Nach Beendigungder Ersteinsatzbehandlung ist die Sensorempfindlichkeit stabilisiert.Auch wenn die Empfindlichkeitskalibrie rung nicht für einenspeziellen Zeitraum durchgeführtworden ist, kann die Messung zufriedenstellend genau und reproduzierbardurchgeführtwerden.
[0064] Um weiterhin die angelegte Spannungund die Haltezeit hinsichtlich des Hauptkörpers 9 der Messvorrichtungfür denchemischen Sensor des Enzymelektrodentyps festzusetzen, werden Funktionen zueiner Software hinzugefügt,die auf den vorstehend beschriebenen Ergebnissen beruhen. Dementsprechendwird zur Hardware ein System zum Anzeigen hinzugefügt, wonacheine Reihe der vorstehend beschriebenen Einsatzbehandlungen durchgeführt wordenist, so dass eine stabile Messung möglich ist.
[0065] Beispielsweise ist im Hauptkörper 9 der Messvorrichtung,zu dem die vorstehend beschriebene Funktion der Einsatzbehandlunghinzugesetzt worden ist, eine Softwareänderung, einschließlich einerzeitabhängigenSteuerung der Spannungsanwendung, und eine Hardwareänderung,einschließlichdes Zusatzes eines Detektionssystems, wie beispielsweise ein Leitungsschalterfür dieAnwendung in der Steuerung und ein Indikatorbereich für den Hauptkörperbereichder Messeinheit, angeordnet.
[0066] Nach dem Anschluss des Sensors imtrockenen Zustand an den Hauptkörper 9 derMessvorrichtung wird 1. der Sensor in einerPosition angeordnet, wo er in die Speicherflüssigkeit eingetaucht ist (detektiertdurch den Leitungsschalter und der gleichen); 2. der Sensor fürfünf Minutenohne Anlegen der Spannung gehalten; (dieser Schritt wird deshalb durchgeführt, weilder Film zusammenfällt,wenn Spannung in einem Zustand angelegt wird, in dem der gesamtorganischeFilm nicht ausreichend durch die Speicherflüssigkeit benetzt worden ist). 3. der Sensor bei 750 mV fürdrei Stunden gehalten; 4. der Sensor danach bei 450 mV für eine Stunde gehalten; und 5. 450 mV nicht verändert,wobei der Indikator des Hauptkörpersder Messeinheit „messbar" anzeigt.
[0067] 5 zeigteine schematische Schnittansicht eines Beispiels eines chemischenSensoraufbaus fürdie Verwendung in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Derchemische Sensor, wie er in 2 gezeigtist, ist aus dem chemischen Sensor des 3-Elektrodetyps aufgebaut. Dabei werdendie Arbeitselektrode 2 und die Gegenelektrode 3,die aus Leitern gebildet sind, und die Bezugselektrode 4 auf demisolierenden Substrat 1 gebildet. Der Enzymfilm 5 istauf dem Elektrodensystem einschließlich des 3-Elektrodentyps gebildet und stellt somiteinen chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps dar.
[0068] Festzuhalten ist, dass in der Enzymelektrode einbegrenzender Permeationsfilm 11 auf der Oberfläche desEnzymfilms 5 gebildet ist und ein selektiver Permeationsfilm 12 aufder Elektrode des Enzymfilms 5 angeordnet ist. Um dieseFilme zu immobillisieren, ist die Haftschicht 6 zwischendem Elektrodensystem und dem selektiven Permeationsfilm 12 angeordnet.Das isolierende Substrat 1 weist keine Permeabilität für die Flüssigkeitauf. Der Kontakt des Elektrodensystems mit der Lösung wird durch den begrenzendenPermeationsfilm 11, den Enzymfilm 5, den selektivenPermeationsfilm 12 und die Haftschicht 6 erhalten,die fürdie Flüssigkeitpermeabel ist. Ein konkretes Beispiel des chemischen Sensors desEnzymelektrodentyps mit der Enzymelektrode einschließlich desbegrenzenden Permeationsfihns auf der Außenoberfläche ist beispielsweise in JP 2943700 B offenbart.
[0069] Der selektive Permeationsfilm 12 nimmtan der elektrisch chemischen Reaktion in der Elektrodenoberfläche deschemischen Sensors teil und hat die Funktion, die Permeation derjenigenSubstanz zu verhindern, die sich von der Substanz unterscheidet, dieletztlich das Messobjekt ist. Diese Funktion wird mittels einerFilmstruktur erhalten, in der die Permeation von Molekülen miteinem großenMolekulargewischt durch eine Gitterstruktur behindert wird oder Ionendurch elektrostatische Abstoßungswirkungam Eindringen gehindert werden.
[0070] Andererseits schränkt der begrenzende Permeationsfilm 11 diePermeabilitätder Messsubstanz in der Enzymelektrode ein. Wenn die Permeabilität des Substratmaterialsder enzymatischen Reaktion in dem Enzymfilm 5 gesenkt ist,und wenn sogar eine Substrat materialkonzentration in der Messprobe hochist, kann die Menge des Substratmaterials, die den Enzymfilm 5 proZeiteinheit erreicht, quantitativ zu einem Reaktionsprodukt durchein Enzym umgewandelt werden, das in dem Enzymfilm 5 enthalten ist.Im Allgemeinen, wenn die Menge des Substratmaterials, die den Enzymfilm 5 erreicht, übermäßig ist,hat die Menge des Reaktionsprodukts, das durch eine begrenzte Mengedes Enzyms im Enzymfilm 5 je Zeiteinheit umgewandelt wordenist, eine bestimmte Obergrenze. Insofern geht eine quantitativeBeziehung zwischen der Menge des Substratmaterials und der Mengedes Reaktionsprodukts verloren. Daraus resultiert ein Zustand, derals Sättigungder Sensorausgangsleistung definiert ist. Durch die Verwendung derAnordnung einschließlichdes begrenzenden Permeationsfilms 10, wie er in 5 gezeigt ist, kann dieKonzentration des Substratmaterials in der Messprobe, die die Sättigungder Sensorausgangsleistung erreicht, bemerkenswert gesteigert werden. Diesist auf eine Funktion der Vergrößerung eines Konzentrationsbereichs,des so genannten dynamischen Bereichs des Substratmaterials, inder Messprobe zurückzuführen, diemit einer hohen quantitativen Beziehung gemessen werden kann. Weiterhin hatder begrenzende Permeationsfilm 11 eine Funktion, mit derdie Permeabilitätnicht nur des Substratmaterials in der Messprobe, sondern auch unterschiedlicheFremdsubstanzen, die in einer aktuellen Messprobe enthalten sind,beschränktwerden kann. Der Film stellt daher eine Funktion eines chemisch/physikalischenSchutzfilms gegen unterschiedliche Fremdsubstanzen dar, die störende Faktorenfür dieFunktion des Enzymfilms 5 sind.
[0071] Beispielsweise enthält die Messprobenlösung, diedas Messobjekt des chemischen Sensors des Enzymelektrodentyps, wieein Glukosesensor ist, Fremdsubstanzen, die sich von der Messsubstanzunterscheiden, wie Blut, Urin und Dränageflüssigkeit. In der Struktur,einschließlichnur eines Enzymfilms und Elektrode, wie in 3 gezeigt, wird die Messprobe leichtdurch diese Fremdsubstanzen beeinflusst, behindert oder gestört. Dieshat eine merkliche Veränderungder Sensorleistung in ziemlich vielen Fällen zur Folge. Wenn der selektivePermeationsfilm 12 und der begrenzende Permeationsfilm 11 angeordnetsind, kann der chemische Sensor des Enzymelektrodentyps stabileLeistungen aufrechterhalten und eine hohe quantitative Beziehung sogarin dieser beeinträchtigendenUmgebung erfüllen.
[0072] In der Anordnung, in der der selektivePermeationsfilm 12 der begrenzende Permeationsfilm 11 angeordnetsind, werden erwünschtePermeationseigenschaften hinsichtlich niedermolekularer Stoffe,wie Wasser als Lösungsmittel,Wasserstoffperoxidmoleküleund Hydroxid-Ionen (OH) sichergestellt. Jedoch sind die Permeationsleistungenim großenUmfang sogar gegenüberAscorbinsäure(Vitamin C), löslichenSubstanzen mit einer molekularen Größe, die nahezu derjenigen vonGlukose als Substrat gleicht, oder ionischen Verbindungen begrenzt. Wennman die Anordnung mit nur einem Enzymfilm und einer Elektrode, wiein 3 gezeigt, mit derAnordnung mit dem selektiven Permeationsfilm 12 und dembegrenzenden Permeationsfilm 11, wie in 5 gezeigt beispielsweise sogar, wenndie Oberflächenbezugsschicht,die auf der Oberflächeder Arbeitselektrode 2 oder der Bezugselektrode 4 existiert,in die löslicheSubstanz umgewandelt ist, tendiert die Zeit, die zur Ausscheidungder Substanz außerhalbdes Sensors von der Nachbarschaft der Oberfläche der Arbeitselektrode 2 oderder Bezugselektrode 4 durch den selektiven Permeationsfilm 12 oderdem begrenzenden Permeationsfilm 11 benötigt wird, zur Verlängerung.
[0073] Auch bei dem chemischen Sensor desEnzymelektrodentyps mit der Struktur, wie in 5 gezeigt, wird zur erstmaligen Benutzungdes Sensors, der im trockenen Zustand gelagert worden ist, entsprechenddem ersten Messverfahren der Erfindung im Ersteinsatzbehandlungsschritteine Spannung, die bei einem signifikant höheren Wert als die Messspannunggewähltwird, beispielsweise um mindestens 100 mV, und in einem Bereich,der jedoch 900 mV nicht übersteigt,zwischen der Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4,die aus der Platinelektrode auf der Basis der Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrodegebildet ist, in der Pufferlösung alsSpeicherlösungangelegt. Wenn der chemische Sensor so gehalten ist, kann die Schichtauf den Oberflächender Arbeitselektrode 2 oder der Bezugselektrode 4 schnellentfernt werden. Anzumerken ist, dass ein bevorzugter Bereich derersten Einsatzbehandlungsspannung, die zwischen der Arbeitselektrode 2 undder Bezugselektrode 4 in dem ersten Einsatzbehandlungsschrittbei der Anordnung, die nur die Enzymfilmschicht und die Elektrodegemäß 3 einschließt, im Wesentlichengleich ist mit derjenigen bei der Anordnung, die den selektivenPermeationsfilm 12 und den begrenzenden Permeationsfilm 11 gemäß 5 einschließt, soweitdie Speicherflüssigkeitfür dieAnwendung und die leitenden Materialien der Arbeitselektrode 2 undder Bezugselektrode 4 gleich sind.
[0074] Weiterhin ist der Zeitraum, der benötigt wird, umdie Oberflächenbeschichtung,die auf den Oberflächender Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 existiert,in eine löslicheSubstanz umzuwandeln, damit diese Substanz zur Aussenseite des Sensorsdurch den selektiven Permeationsfilm 12 oder den begrenzendenPermeationfilm 11 ausgeschieden wird, lang verglichen mitder Anordnung, die nur den Enzymfilm und die Elektrode, wie in 3 gezeigt ist, umfasst.Jedoch kann diese erste Einsatzbehandlungszeit in einem solchenBereich gewählt werden,dass sie vier Stunden nicht überschreitet.
[0075] Danach wird andererseits ein Zeitraum (zweiteAnfangsbehandlungszeit) zur Veränderung derangelegten Spannung und zum Anlegen/Halten der zweiten Einsatzbehandlungsspannung(Messspannung) vorzugsweise so lang gewählt, dass die Spannungswechselwerteder ersten Einsatzbehandlungsspannung und der zweiten Einsatzbehandlungsspannung(Messspannung) sogar bei dem chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps,wie in 5 gezeigt ist,ansteigen. Jedoch wird bei der Spannungsänderung die Einsatzspannungseinrichtungnicht umgekehrt, der Spannungsänderungswert beträgt höchstensetwa 500 mV und der stabile Zustand kann in einer zweiten Einsatzbehandlungszeit voneiner Stunde oder weniger wirksam erzielt werden.
[0076] Anzumerken ist, dass für den Beginndes Einsatzes des Sensors, der im trockenen Zustand gelagert wordenist, sogar bei der Anordnung einschließlich des selektiven Permeationsfilm 12 und desbegrenzenden Permeationsfilm 11 gemäß 5 die gleiche Spannung wie die Messspannungzwischen der Arbeitselektrode 2 und der Bezugselektrode 4 inder Pufferlösungangelegt werden, die als Speicherflüssigkeit dient. Danach wirdder Sensor längereZeit dort gehalten. Im Anschluss kehrt die Sensorempfindlichkeitallmählichzur ursprünglichen Empfindlichkeitzurück.Der Zeitraum fürden Erholungsprozess dauert nicht weniger als einen Tag. Abhängig vonden Umständenstabilisiert sich nach dem Verlauf von wenigen Tagen die ursprünglicheSensorempfindlichkeit allmählich.Andererseits wird bei der Anordnung mit dem selektiven Permeationsfilm 12 unddem begrenzenden Permeationsfilm 11 gemäß 5, verglichen mit der Anordnung, dienur den Enzymfilm und die Elektrode gemäß 3 umfasst, ein langer Zeitraum benötigt. Wennjedoch die Einsatzbehandlung entsprechend dem ersten Messverfahrender Erfindung durchgeführtwird, kann der Zeitraum zum Stabilisieren auf die ursprünglicheSensorempfindlichkeit beträchtlichauf längstens6 Stunden oder weniger vermindert werden, verglichen mit dem Fall,bei dem keine Einsatzbehandlung durchgeführt wird.
[0077] Ein Glukosesensor wie er in 5 gezeigt ist, wird alschemischer Sensor des Enzymelektrodentyps in 2 eingesetzt. Das Elektrodensystem deschemischen Sensors des Enzymelektrodentyps wird als 3-Elektrodentypgewählt,der aus der Arbeitselektrode 2 und einer Gegenelektrode 3 ausPt und der Bezugselektrode 4 aus Ag/AgCl besteht. Der Enzymfilm 5 warein immobilisierter Enzymfilm, der durch Immobilisieren von Glukoseoxidasein der Matrix von Albumin und Glutaraldehyd erhalten worden ist.Das Silan-Kupplungsagenswird als Haftschicht 6 auf der Elektrode angeordnet. Derselektive Permeationsfilm 12 ist aus einem Ionenaustauschharzgebildet. Darauf ist der Enzymfilm 5 angeordnet, während dieAußenoberfläche mitdem begrenzenden Permeationsfilm überzogen worden ist, der auseinem Fluorharz gebildet ist. Der chemische Sensor des Enzymelektrodentypsist flüssigkeitsdichtin der Kartusche 7 eingeschweißt, die aus einem Plastikmaterialgebildet ist, und wird so verwendet. Das Fenster 8 istin der Kartusche 7 so angelegt worden, dass nur der empfindlicheBereich des Glukosesensors mit der Lösung in Berührung steht.
[0078] In dem Sensor, in dem der begrenzendePermeationsfilm 11 angeordnet ist, ist der Konzentrationsbereichder messbaren Glukose erweitert. Deshalb ist die Messung mit hoherquantitativer Auflösungsogar möglich,ohne dass die Probenlösung, dieunterschiedliche Glukose-Konzentrationen anzeigt, vorher auf einebestimmte Glukosekonzentration durch Verdünnen eingestellt werden muss.Weiterhin passiert durch die Funktion des selektiven Permeationsfilms 12 Wasserstoffperoxid,das ein enzymatisches Reaktionsprodunkt durch Erzeugen aus Glukoseals Substrat ist, den selektiven Permeationsfilm 12 undunterliegt nur geringen Einflüssen durchandere wechselwirkende Substanzen, wie Ascorbinsäure (Vitamin C).
[0079] Wenn das Verfahren zur Einsatzbehandlung derErfindung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, angewandtwird, könnendie Bedingungen optimiert werden. Bei dem Ergebnis wurde folgendes festgestellt.Wenn eine Spannung von 450 mV als Messspannung an die Arbeitselektrode 2,bezogen auf die Bezugselektrode 4, angelegt wird, wirdzunächsteine Spannung von 750 mV als erste Behandlungsspannung an die Arbeitselektrode 2,bezogen auf die Bezugselektrode 4, angelegt. Der Sensorwird dann vier Stunden als erste Einsatzbehandlungszeit gehalten.Anschließendwird die an die Arbeitselektrode 2 angelegte Spannung auf450 mV geändert undder Sensor bei einer zweiten Einsatzbehandlungszeit gehalten. Danachwird die Messung gestartet. Die Sensorempfindlichkeit stabilisiertsich bei der ursprünglichenEmpfindlichkeit mit höhererProduzierbarkeit. Wenn die Glukoselösung mit einer Konzentrationvon 500 mg/dl gemessen wird, wird ein gemessener Stromwert von 100nA erhalten. Anzumerken ist, dass bei dem chemischen Sensor desEnzymelektrodentyps der gemessene Stromwert hinsichtlich der Glukoselösung miteiner Konzentration von 500 mg/dl 100 nA in einem charakteristischenTest betragen hat, der vor dem Trocken/Lagern durchgeführt wordenist. Weiterhin wurde 4 Tage lang jeweils täglich die gleiche Messung wiederholt,um die Gegenwart/Abwesenheit einer Veränderung im Verlauf der Tagefestzustellen. Danach betrug der Wechsel des gemessenen Stromwerts100 nA ± 5nA.
[0080] Zum Vergleich wurde der Glukosesensoraus der gleichen Herstellungschargenummer, der ebenfalls im trockenenZustand gelagert worden ist, in die Pufferlösung eingetaucht. Danach wurdedie gleiche Spannung von 450 mV als Messspannung an die Arbeitselektrode 2 gegenüber derBezugselektrode 4 angelegt. Die Glukoselösung miteiner Konzentration von 50 mg/dl wurde gemessen, wobei der anfänglich gemesseneWert weniger als 40 nA betragen hat. Es ist anzumerken, dass auchbei diesem chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps der gemessene Stromwerthinsichtlich der Glukoselösungmit einer Konzentration von 50 mg/dl 100 nA in dem charakteristischenTest betragen hat, der vor dem Trocknen/Speichern durchgeführt wordenist. Fernerhin wurde vier Tage jeweils täglich die gleiche Messung wiederholt,um die Gegenwart/Abwesenheit einer Veränderung im Verlauf der Tagefestzustellen. Nach Ablauf eines Tages hat sich der gemessene Stromwertauf 80 nA erholt. Es konnte jedoch bestätigt werden, dass sich dieSensorempfindlichkeit letztendlich bei dem ursprünglichen Wert stabilisierthat.
[0081] 6 zeigtdie Ergebnisse der Auswertung der Veränderungen der Sensorempfmdlichkeiten (gemessenerStromwert) des Glukosesensors, der den vorstehend beschriebenenzwei Behandlungstypen zum Einsatzzeitpunkt mit Ablauf von Tagenim Vergleich zu einander unterzogen worden ist. Bei diesem Vergleichwurde festgestellt, dass das Einsatzbehandlungsverfahren für den Einsatzbeginnentsprechend dem ersten Messverfahren der Erfindung vorteilhafterist bei dem chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps mit der Anordnung,die den selektiven Permeationsfilm 12 und den begrenzenden Permeationsfilm 11 gemäß 5 umfasst.
[0082] Es wurde festgestellt, dass bei demchemischen Sensor des Enzymelektrodentyps, einschließlich desselektiven Permeationsfilms 12 und des begrenzenden Permeationsfihns 11,wie in 5 gezeigt, nachder Behandlung, wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt, eine stabileSensorempfindlichkeit wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt, eine stabileSensorempfindlichkeit vom Beginn des Einsatzes erhalten wird, dieSensorempfindlichkeit jedoch nach längerer Benutzung allmählich abnimmt.
[0083] Die Abnahme der Sensorempfindlichkeit nacheiner langen Benutzungsdauer wird beispielsweise vermutlich durchdie Adsorption von störenden Substanzenauf der Oberflächedes chemischen Sensors oder der Elektrode, die lediglich ein Faktor ist,durch wiederholte Messung verursacht. Die Erfinder haben jedochfestgestellt, dass die Sensorempfindlichkeit in ähnlicher Weise im Verlaufeder Zeit sogar abfällt,wenn die Messspannung angelegt ist, und der Sensor nur in der Speicherflüssigkeit(gehalten im Standby-Betrieb) aufbewahrt ist, ohne dass die Messungdurchgeführtwird. Es wurde festgestellt, dass sich die Oberflächenbeschichtungsschichtlangsam auf der Elektrodenoberflächewiedergebildet hat, was zu einem bestimmten Abfall der Sensorempfindlichkeitführt.Dies geschah währenddes Anlegens der Messspannung und der Aufbewahrung des Sensors inder Pufferlösung(währenddes Haltens im Standby-Betrieb), auch wenn keine unterschiedlichenstörendenSubstanzen in der tatsächlichen Messprobevorlagen.
[0084] Gegen diesen Abfall der Sensorempfindlichkeit,der durch die Adsorption von störendenSubstanzen auf der Oberflächedes chemischen Sensors oder der Oberfläche der Elektrode zurückzuführen sind,könnenunterschiedliche Reaktivierungsbehandlungen der Enzymelektrode,die vorstehend beschrieben worden ist, eingesetzt werden. Dies stellt jedocheinen internen Faktor dar, d.h., die Bildung einer Oberflächenschichtin der Pufferlösungals Speicherflüssigkeitals Gegensatz zu einem externen Faktor, der die störende Substanzist. Hierfürist eine Auffrischungsbehandlung entsprechend einem zweiten Messverfahrender Erfindung wirksam.
[0085] Konkret wird bei jeder Verwendungfür einen vorbestimmtenZeitraum der chemische Sensor im Standby-Betrieb einem ersten Auffrischungsbehandlungsschrittdadurch unterzogen, dass eine erste Auffrischungsbehandlungsspannungmit dem gleichen Vorzeichen wie die Messspannung und einem größeren Absolutwertals die Messspannung zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegtwird. Der chemische Sensor wird dann für eine vorbestimmte erste Auffrischungsbehandlungszeitgehalten. Nach dem Ende des ersten Auffrischungsbehandlungsschrittswird ein Auffrischungs-Standby-Behandlungsschrittdurchgeführt, beidem die Spannung zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrodezu einer zweiten Auffrischungsbehandlungsspannung geändert wird,die der Messspannung gleicht. Hierbei wird der chemische Sensorim Standby-Zustandfür einezweite Auffrischungsbehandlungzeit gehalten. In entsprechender Weiseerholt sich die Sensoraktivität,die durch den internen Faktor gefallen ist, wieder.
[0086] Die erste Auffrischungsbehandlungsspannungzur Verwendung bei der Auffrischungsbehandlung wird vorzugsweisein einem Bereich gewählt, derdem Bereich der ersten Einsatzbehandlungsspannung zum Einsatzbeginn ähnelt, d.h.,beide bevorzugten Bereiche entsprechen einander. Andererseits kanndie erste Auffrischungsbehandlungszeit merklich verringert seinverglichen zur ersten Einsatzbehandlungszeit. Im Einzellfall kannals erste Auffrischungsbehandlungszeit etwa eine Stunde gewählt werden.Andererseits ist die zweite Auffrischungsbehandlungszeit die Zeit,die zur Beseitigung des elektrostatischen Wechsels in Verbindung mitdem Wechsel der angelegten Spannung notwendig ist. Sie kann im Wesentlichenausgewähltwerden aus einem Bereich, der demje nigen der zweiten Einsatzbehandlungszeit ähnelt. Auchwenn die erste Auffrischungsbehandlungszeit viel kürzer istals die erste Einsatzbehandlungszeit, ist festzustellen, dass dieskein Problem darstellt, auch wenn die zweite Auffrischungsbehandlungszeitetwas kürzergewählt wirdals die zweite Einsetzbehandlungszeit, also etwa 30 Minuten.
[0087] Die Auffrischungsbehandlung entsprechend derzweiten Messmethode der Erfindung wird dazu durchgeführt, dasssich die Sensoraktivitäterholt, die durch den internen Faktor abgefallen ist. Im Unterschiedzur konventionellen Reaktivierungsbehandlungstechnik der Enzymelektrode,bei der die Behandlung nach jeder Messung zur Erholung der Sensoraktivität, die durchden externen Faktor (Störung vonSubstanzen, die aus der Messprobe erzeugt worden sind) verursachtwurde, wird in Abhängigkeitvon der Zahl der durchzuführendenMessungen die Auffrischungsbehandlung periodisch wirksam entsprechenddem zweiten Messverfahren in den Betrieb integrieret. Wenn die Auffrischungsbehandlungperiodisch durchgeführtwird, erholt sich die Sensorempfindlichkeit, die durch den internenFaktor abgefallen ist. Hierdurch kann die Sensorempfindlichkeitfür eine langeZeit aufrechterhalten werden.
[0088] Zehn Glukosesensoren mit der gleichen Strukturwie in Beispiel 2 werden periodisch zur Messung von Kontrollurinmit einer nominalen Glukosekonzentration von 280 mg/dl (abnormalhergestellt von Baio Rad Co.) überzwei Monate verwendet. Die zehn Sensoren werden in Gruppen zu jeweils5 Sensoren aufgeteilt. Bei der einen Gruppe wird die Auffrischungsbehandlungjeweils wöchentlichdurchgeführt.Eine Spannung von 750 mV, die höherist als die Messspannung, wird an die Arbeitselektrode 2 bezogenauf die Bezugselektrode 4, angelegt. Nachdem die Sensoren 30 Minutengehalten wurden, wird die Spannung, die an die Arbeitselektrode 2 angelegt werdensoll, auf die gleiche Spannung von 450 mV wie die Messspannung geändert. DieMessung wird nach dem Ablauf von 30 Minuten oder mehr durchgeführt. Andererseitswird die andere Gruppe nicht der Auffrischungsbehandlung unterzogen.Die gleiche konstante Form von 450 mV wie die Messspannung wirdkontinuierlich an die Arbeitselektrode 2, auch während desStandby-Zustandsangelegt.
[0089] Bei diesen beiden Gruppen werdendie Veränderungender periodischen Messergebnisse des Kontrollurins mit dem Ablaufder Zeit verglichen.
[0090] 7 zeigtein Beispiel des Vergleichsergebnisses. Aus beiden Gruppen ist eineleichte Abflachung in jedem Sensor ersichtlich, jedoch entsprechendie Veränderungstendenzenmit dem Ablauf der Zeit in den Gruppen einander. Das bedeutet, dassin der Gruppe, die der periodischen Auffrischungsbehandlung unterzogenworden ist, im Wesentlichen der gleiche gemessene Wert in diesemZeitraum erhalten worden ist, und die Sensorempfindlichkeit gehaltenworden ist. Andererseits fälltauf, in der Gruppe, in der keine Auffrischungsbehandlung durchgeführt wurde,der gemessene Wert im Laufe der Zeit abnimmt und 2/3 des ursprünglich gemessenenWert nach 2 Monaten beträgt.
[0091] Festzuhalten ist, dass der Abfallder Sensorempfindlichkeit durch den internen Faktor, der nur durchdie Behandlung im Standby-Betrieb in der Pufferlösung als Speicherflüssigkeitauftrat, separat bestätigtwurde zusätzlichzum Abfall der Sensorempfindlichkeit durch Störungssubstanzen, die auf den externenFaktor zurückzufühen sindund die periodische Messung des Kontrollurins begleiten. Sogar wenndie Sensorempfindlichkeit durch den internen Faktor fällt, kehrtdie Sensorempfindlichkeit zum Ausgangswert durch die Auffrischungsbehandlungzurück,die nach den vorstehend beschriebenen Bedingungen durchgeführt wird.
[0092] Aufgrund des vorstehend beschriebenenErgebnisses ist die Auffrischungsbehandlung entsprechend dem zweitenMessverfahren der Erfindung für dieReaktivierung der Enzymelektrode wirksam, auch wenn die Sensorempfindlichkeitdurch Störungssubstanzenfällt,die den externen Faktor darstellen, der die periodische Messungdes Kontrollurins begleitet. Zusätzlichwird vorgeschlagen, dass es ein Optimum ist, wenn die Auffrischungsbehandlungperiodisch durchgeführtwird, und zwar unabhängigdavon, ob eine Messung durchgeführtwird oder nicht, um die Sensorempfindlichkeit über einem langen Zeitraum aufrechtzu erhalten.
[0093] Auch von den vorstehenden Feststellungen bezüglich desHauptkörpers 9 derMessvorrichtung fürden chemischen Sensor des Enzymelektrodentyps wurden die Funktionen zumFestlegen der angelegten Spannung und die Bedingungen für die Behandlungszeitzur Software hinzugefügt,um die Auffrischungsbehandlung automatisch durchzuführen, wenndie Anzahl der Messungen eine vorbestimmte Zahl überschreitet oder wenn einevorbestimmte Zeit abgelaufen ist. In entsprechender Weise ist dasSystem zum Anzeigen, dass eine Reihe von Auffrischungsbehandlungenvervollständigtwurde, so dass die stabile Messung ermöglicht wird, zur Hardware hinzugefügt worden.
[0094] Wie vorstehend erwähnt, können entsprechendder Erfindung die Einsatzleistungen des chemischen Sensors über einenlangen Zeitraum aufrecht erhalten werden. Da weiterhin keine spezielle Standby-Zeitnotwendig ist außerder Zeit unmittelbar nach der Auffrischbehandlung, kann die Messung wiederholt üblicherweisein einem kurzen Zeitraum durchgeführt werden.
[0095] Zusätzlich können erfindungsgemäß die Leistungender Enzymelektrode, die im trockenen Zustand über eine lange Zeitdauer aufbewahrtworden ist, schnell zu ihrer Leistung unmittelbar nach der Behandlungzurückgeführt werden.Da die Empfindlichkeit immer konstant sein kann, ist es möglich, die Messungmit guter Genauigkeit übereinen langen Zeitraum durchzuführen,ohne das im Wesentlichen irgendeine Kalibrierung durchgeführt werdenmuss. Es ist ebenso möglich,die Messung wiederholt in einem kurzen Zeitraum, verglichen mitdem Stand der Technik, durchzuführen.

权利要求:
Claims (13)
[1] Verfahren zum Messen einer Konzentration einerspeziellen Substanz, die in einer Messprobe enthalten ist, unterVerwendung eines chemischen Sensors mit mindestens einer Arbeitselektrodeund einer Bezugselektrode, bei der die Methode als Messmethode entsprechendeinem derartigen Ablauf ausgelegt ist, dass der chemische Sensorin einer Pufferlösungeiner vorbestimmten Zusammensetzung, die als Speicherlösung eingesetztwird, währendeines Standby-Betriebs eingetaucht wird, eine vorbestimmte Messspannungzwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode während desHaltens des chemischen Sensors in der Pufferlösung angelegt wird und derchemische Sensor in die Messprobe anstelle der Pufferprobe eingetauchtwird und die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrodeangelegte Spannung verwendet wird, um die Konzentration der speziellenSubstanz, die in der Messprobe enthalten ist, bezogen auf eine Veränderungdes Stroms war, der durch eine elektro-chemische Reaktion während derMessung erzeugt wird, zu messen, wobei man beim Ersteinsatz deschemischen Sensors nach dem Eintauchen des chemischen Sensors, derim trockenen Zustand gehalten worden ist, in die Pufferlösung, umdie Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung in Kontaktzu bringen, in einem ersten Einsatzbehandlungsschritt eine ersteEinsatzbehandlungsspannung mit dem gleichen Vorzeichen wie die Messspannung, diejedoch einen größeren absolutenWert als die Messungsspannung aufweist, zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode, um den chemischen Sensor in der Pufferlösung für eine vorbestimmteerste Einsatzbehandlungszeit zu halten, bei einem zweiten Einsatzbehandlungsschrittdie zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anzulegendeSpannung auf eine zweite Einsatzbehandlungsspannung verändert, diederjenigen der Messspannung gleich ist, nachdem der erste Einsatzbehandlungsschrittbeendet ist, wobei der chemische Sensor in die Pufferlösung eingetauchtist und in einem Standby-Betrieb gehalten wird, und man nach Beendigungdes zweiten Einsatzbehandlungsschritt den chemischen Sensor für die erstmaligeVerwendung zur Messung der Messprobe einsetzt.
[2] Verfahren nach Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,dass nach Beendigung des ersten Einsatzbehandlungsschritts in demzweiten Einsatzbehandlungsschritt der chemische Sensor im Standby-Betriebfür einevorbestimmte zweite Einsatzbehandlungszeit gehalten wird.
[3] Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass der chemische Sensor weiterhin die Gegenelektrode zusätzlich zurArbeitselektrode und zur Bezugselektrode aufweist, die Bezugselektrode auseinem Material gebildet ist, das eine vorbestimmte chemische Potentialdifferenzzur Arbeitselektrode aufweist, wenn sie mit der Pufferlösung inKontakt gebracht wird, die Bezugselektrode als Bezug verwendet wird,wobei die Spannung fürdie Arbeitselektrode derart gesetzt wird, dass eine gewünschte Spannungzwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegt wird,und das Anlegen der Messspannung, der ersten Einsatzbehandlungsspannungbzw. der zweiten Einsatzbehandlungsspannung derart gewählt wird,dass die Differenz zwischen den Spannungen der Bezugselektrode und derArbeitselektrode in der Pufferlösungdie Spannungsdifferenz zur Messspannung, zur ersten Einsatzbehandlungsspannungund zur zweiten Einsatzbehandlungsspannung darstellt.
[4] Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass eine Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrode undeine Platinelektrode als Arbeitselektrode und als Gegenelektrodeeingesetzt werden und die Messspannung, die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode währendder Messung angelegt wird, eine angelegte Spannung ist, die durchdie Spannung der Arbeitselektrode, gewählt in einem Bereich von 400bis 700 mV auf der Bezugsbasis der Silber/Silberchlorid-Elektrodeerhalten wird, die als Bezugselektrode in der Pufferlösung verwendetwird.
[5] Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,dass im ersten Einsatzbehandlungsschritt eine angelegte Spannung,bei der eine Elektrolysereaktion von Wasser an der Arbeitselektrodeund der Gegenelektrode in der Pufferlösung einsetzt, als ein obererGrenzwert der angelegten Spannung definiert wird und die Messspannungals ein unterer Grenzwert der angelegten Spannung auf der Bezugsbasisder Silber/Silberchlorid-Elektrode, die als Bezugselektrode verwendetwird, definiert wird und bei Verwendung einer oberen/unteren Grenzspannungsdifferenz,die durch eine Differenz zwischen den oberen und unteren Grenzwertender angelegten Spannungen definiert wird, die erste Einsatzbehandlungsspannung,die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode angelegtwird, in einem Bereich der angelegten Spannung gewählt wird,die größer istals die Messspannung um 10% oder mehr gegenüber der oberen/unteren Grenzspannungsdifferenzund die kleiner ist als der obere Grenzwert der angelegten Spannungund zwar mindestens 200 mV oder mehr.
[6] Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass beim Einsatz eines Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrodeund einer Platinelektrode als Arbeitselektrode und Gegenelektrodein dem ersten Einsatzbehandlungsschritt die erste Einsatzbehandlungsspannung,die zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode angelegtwird, in einem Bereich der angelegten Spannung gewählt wird,die größer istals die Messspannung um mindestens 100 mV oder mehr und die 900mV nicht überschreitetauf der Bezugsbasis der Silber/Silberchlorid-Elektrode, die alsBezugselektrode in der Pufferlösungeingesetzt wird.
[7] Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass bei Verwendung einer Silber/Silberchlorid-Elektrode als Bezugselektrodeund einer Platinelektrode als Arbeitselektrode und Gegenelektrodein dem ersten Einsatzbehandlungsschritt die erste Einsatzbehandlungsspannung,die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode eingelegt wird,in einem Bereich von mindestens 750 mV bis 900 mV auf der Bezugsbasisder Silber/Silberchlorid-Elektrode, die als Bezugselektrode in derPufferlösungeingesetzt wird, und die erste Einsatzbehandlungszeit in einem Bereichvon vier Stunden oder weniger, jedoch nicht weniger als eine Stundegewählt wird.
[8] Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die zweite Einsatzbehandlungszeit nicht weniger als eine Stundebeträgt.
[9] Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Einsatzbehandlungszeit und die zweite Einsatzbehandlungszeitinsgesamt aus einem Bereich von 6 Stunden oder weniger gewählt werden.
[10] Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass der chemische Sensor ein amperometrischer chemischer Sensorist, der drei Elektroden einschließlich der Gegenelektrode zusätzlich zurArbeitselektrode und der Bezugselektrode aufweist, wobei die Arbeitselektrode,die Gegenelektrode und die Bezugselektrode insgesamt auf einem isolierendenSubstrat angeordnet sind und eine Enzymelektrode, die mindestenseine immobilisierte Enzymfilmschicht aufweist, die auf der Oberfläche derArbeitselektrode angeordnet ist, für die Stromermittlung eingesetztwird.
[11] Verfahren zum Messen einer Konzentration einer speziellenSubstanz, die in einer Messprobe enthalten ist, unter Verwendungeines chemischen Sensors mit mindestens einer Arbeitselektrode und einerBezugselektrode, bei der die Methode als Messmethode entsprechendeinem derartigen Ablauf ausgelegt ist, das der chemische Sensorin einer Pufferlösungeiner vorbestimmten Zusammensetzung, die als Speicherlösung eingesetztwird, währenddes Standby-Betriebseingetaucht wird und eine vorbestimmte Messspannung zwischen derArbeitselektrode und der Bezugselektrode während des Haltens des chemischenSensors in der Pufferlösungangelegt wird und der chemische Sensor in die Messprobe anstelleder Pufferprobe eingetaucht wird und die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode angelegte Spannung verwendet wird, um die Konzentrationder speziellen Substanz, die in der Messprobe enthalten ist, bezogenauf eine Veränderungdes Stromwerts, der durch eine elektro-chemische Reaktion während derMessung erzeugt wird, zu messen, wobei man zu jedem Zeitpunkt nachfortgesetzten Einsatz des chemischen Sensors für einen vorbestimmten Zeitraumin einem Zustand in dem der chemische Sensor im Standby-Betriebin die Pufferlösungeingetaucht ist, und die Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung inKontakt zu bringen, in einem ersten Auffrischungs-behandlungsschritteine erste Auffrischungsbehandlungsspannung mit dem gleichen Vorzeichenwie die Messspannung, die jedoch einen größeren absoluten Wert als dieMessungsspannung aufweist, zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode anlegt, um den chemischen Sensor in der Pufferlösung für eine vorbestimmteerste Auffrischungsbehandlungszeit zu halten, bei einem zweitenAuffrischungsbehandlungsschritt die zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode anzulegende Spannung auf eine zweite Auffrischungsbehandlungsspannungverändert,die derjenigen der Messspannung gleich ist, nachdem der erste Auffrischungsbehandlungsschrittbeendet ist, wobei der chemische Sensor in die Pufferlösung eingetauchtist und in einem Standby-Betriebgehalten wird, und man nach Beendigung des zweiten Auffrischungsbehandlungsschrittden chemischen Sensor fürdie Verwendung zur Messung der Messprobe erneut einsetzt.
[12] Einen chemischen Sensor aufweisende Messvorrichtung,mit der eine Messung mit dem Messverfahren unter Verwendung eineschemischen Sensors wie in Anspruch 2 beansprucht, durchführbar ist,aufweisend einen chemischen Sensor, der mindestens eine Arbeitselektrodeund eine Bezugselektrode aufweist; eine Signaldetektionsschaltungeinschließlichmindestens eines Mittels zum Anlegen einer Spannung zwischen derArbeitselektrode und der Bezugselektrode und eines Mittels zum Detektiereneines Signal, das durch den chemischen Sensor gemessen wird; und eineAnzeigeeinrichtung, aufweisend ein System zum Anlegen einerersten Einsatzbehandlungsspannung, die das gleiche Vorzeichen wie diejenigeder Messspannung aufweist und einen Absolutwert besitzt, der größer istals derjenige der Messspannung zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode, füreinen vorbestimmten ersten Einsatzbehandlungszeitraum in einem Zustand,in dem der chemische Sensor, der im trockenen Zustand gehalten wordenist, in eine Pufferlösungeingetaucht wird, um die Oberflächender Arbeitselektrode und einer Bezugselektrode mit der Pufferlösung zumZeitpunkt des Ersteinsatzes des chemischen Sensors in Berührung zubringen; ein System zum Verändernder Spannung, die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrode anzulegenist, auf eine zweite Einsatzbehandlungsspannung, die der Messspannunggleicht, wobei die zweite Einsatzbehandlungsspannung für eine zweite Einsatzbehandlungsspannungszeitangelegt wird, währendder chemische Sensor kontinuierlich in die Pufferlösung eingetauchtwird; und ein System zum Anzeigen, das der chemische Sensorzum Messeinsatz am Ende dieser zweischrittigen Einsatzbehandlungsoperationeinsetzbar ist.
[13] Einen chemischen Sensor aufweisende Messvorrichtung,mit der eine Messung mit dem Messverfahren unter Verwendung eineschemischen Sensors, wie in Anspruch 11 beansprucht durchführbar ist,wobei eine Messoperation gemäß dem Messverfahrendurch einen chemischen Sensor nach Anspruch 11 möglich ist, aufweisend einenchemischen Sensor, der mindestens eine Arbeitselektrode und eineBezugselektrode aufweist; eine Signaldetektionsschaltung einschließlich mindestenseines Mittels zum Anlegen einer Spannung zwischen der Arbeitselektrodeund der Bezugselektrode und eines Mittels zum Detektieren einesSignal, das durch den chemischen Sensor gemessen wird; und eineAnzeigeeinrichtung, aufweisend ein System zum Anlegen einerersten Auffrischungsbehandlungsspannung, die das gleiche Vorzeichen wiediejenige der Messspannung aufweist und einen Absolutwert besitzt,der größer istals derjenige der Messspannung zwischen der Arbeitselektrode und derBezugselektrode, füreinen vorbestimmten ersten Auffrischungsbehandlungszeitraum in einemZustand, in dem der chemische Sensor, im Standby-Betrieb in einePufferlösungeingetaucht wird und die Oberflächender Arbeitselektrode und der Bezugselektrode mit der Pufferlösung für jedenEinsatz des chemischen Sensors in Berührung gebracht werden sollenein System zum Verändernder Spannung, die zwischen der Arbeitselektrode und der Bezugselektrodeanlegt ist, auf eine zweite Auffrischungsbehandlungsspannung, dieder Messspannung gleicht, wobei die zweite Auffrischungsbehandlungsspannung für eine zweiteAuffrischungsbehandlungszeit angelegt wird, während der chemische Sensorkontinuierlich in die Pufferlösungeingetaucht wird; und ein System zum Anzeigen, dass der chemischeSensor erneut zum Messeinsatz am Ende dieser zweischrittigen Auffrischungsbehandlungsoperationeinsetzbar ist.

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2004-09-09| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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2011-04-01| R018| Grant decision by examination section/examining division|

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2012-02-23| R020| Patent grant now final|Effective date: 20111119 |

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2012-06-28| R082| Change of representative|Representative=s name: MAI DOERR BESIER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: MAI DOERR BESIER EUROPEAN PATENT ATTORNEYS - E, DE |

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优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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