專利名稱：活性氧種等測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)定生物體內(nèi)或生物體外的過氧化物陰離子自由基(O2-·)、過氧化氫、·OH、NO、ONOO-等活性氧種等的濃度的活性氧種等測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，作為活性氧種的過氧化物陰離子自由基(O2-·)是在生物體內(nèi)由黃嘌呤·黃嘌呤氧化酶(XOD)引起的黃嘌呤及次黃嘌呤等對(duì)尿酸的氧化及由氧的血紅蛋白引起的還原等而生成的，在生物體內(nèi)與生理活性物質(zhì)的合成、殺菌作用、老化現(xiàn)象等相關(guān)，具有重要的作用。另一方面，由過氧化物陰離子自由基衍生的各種活性氧種被認(rèn)為會(huì)引起癌等各種疾病。因此，可以認(rèn)為為了確定上述各種疾病，包括生物體內(nèi)的過氧化物陰離子自由基的活性氧種的濃度測(cè)定是重要的。
該過氧化物陰離子自由基在不存在基質(zhì)時(shí)，如式(1)所示會(huì)通過歧化反應(yīng)生成過氧化氫(H2O2)和氧分子(O2)。該歧化反應(yīng)包括質(zhì)子向過氧化物陰離子自由基加成而生成HO2·、由HO2·與氧分子的反應(yīng)而生成過氧化氫和氧分子以及由HO2·之間的碰撞而生成過氧化氫和氧分子(式(1)～式(4))。
......(1)......(2)......(3)......(4)在該反應(yīng)體系中，過氧化物陰離子自由基以受電子體(氧化劑)、給電子體(還原劑)和氫離子受體(堿)而作用，通過利用其中的前二者的性質(zhì)嘗試了氧化物陰離子自由基的濃度測(cè)定。例如，利用從高鐵細(xì)胞色素c(3價(jià))向亞鐵細(xì)胞色素c(2價(jià))的變換反應(yīng)、從硝基四氮唑藍(lán)(NBT)生成藍(lán)色甲臜的反應(yīng)以及四硝基甲烷(TNM)的還原反應(yīng)，嘗試了過氧化物陰離子自由基的濃度測(cè)定，但這些均是在體外的測(cè)定方法。
另一方面，關(guān)于定量地檢測(cè)出生物體內(nèi)的過氧化物陰離子自由基濃度的方法也被研究過。例如，McNeil等人、Tariov等人、Cooper等人報(bào)導(dǎo)了，以作為酶的N一乙酰半胱氨酸修飾金、鉑電極表面，再在其上使作為金屬蛋白質(zhì)的細(xì)胞色素c等蛋白質(zhì)結(jié)合S-Au而固定化，形成酶電極(細(xì)胞色素c固定化電極)，所述金屬蛋白質(zhì)是以被稱為血紅素的鐵絡(luò)合物為氧化還原中心，由此，能夠以電化學(xué)方式檢測(cè)出過氧化物陰離子自由基的濃度(參照下述文獻(xiàn)1～3)。
文獻(xiàn)1C.J.McNeil et al.Free Radical Res.Commun.，7，89(1989)文獻(xiàn)2M.J.Tariov et al.J.Am.Chem.Soc.113，1847(1991)文獻(xiàn)3J.M.Cooper，K.R.Greenough and C.J.McNeil，J.Electroanal.Chem.，347，267(1993)該檢測(cè)方法的測(cè)定原理如下。即，細(xì)胞色素c(3價(jià))(cyt.c(Fe3+))與過氧化物陰離子自由基如式(5)那樣反應(yīng)，被還原為細(xì)胞色素c(2價(jià))(cyt.c(Fe2+))。接著，如式(6)那樣以電化學(xué)方式再次氧化被O2-還原的細(xì)胞色素c(2價(jià))，通過測(cè)定此時(shí)的氧化電流，間接地定量檢測(cè)出過氧化物陰離子自由基的濃度。
......(5)......(6)但是，細(xì)胞色素c由于是存在于生物體細(xì)胞內(nèi)的線粒體膜上的電子傳送蛋白質(zhì)，因此，在上述測(cè)定中為了制作固定有充分量的細(xì)胞色素c的電極，需要105～106個(gè)這樣大量的細(xì)胞，另外，還存在使用的酶在幾天內(nèi)就會(huì)失活的問題。因此，希望開發(fā)不需要大量氧、并且也不存在使用的酶失活的問題就可以檢測(cè)出過氧化物陰離子自由基等活性氧種等的電極。
因此，本申請(qǐng)人在特願(yuàn)2000-387899號(hào)中提出了在導(dǎo)電性部件的表面形成金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜而構(gòu)成的活性氧種用電極，含有該活性氧種用電極、對(duì)極和參照電極的活性氧種濃度測(cè)定用傳感器以及用上述傳感器測(cè)定在金屬卟啉聚合膜中的金屬和活性氧種之間產(chǎn)生的電流的試樣中的活性氧種檢測(cè)方法。
這是基于，在導(dǎo)電性部件的表面上形成有在卟啉化合物的中心導(dǎo)入了金屬原子的金屬卟啉絡(luò)合物聚合膜的電極不需要大量的酶、并且也不存在失活的問題就可以檢測(cè)出活性氧種的存在和濃度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)展了本申請(qǐng)人的上述方案，其目的在于提供如下活性氧種等測(cè)定裝置，即可以準(zhǔn)確地測(cè)定生物體內(nèi)或者生物體外的過氧化物陰離子自由基(O2-·)等活性氧種等的濃度，裝置整體也可以小型化，可以時(shí)常安裝在生物體上，并且，可以將測(cè)定的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離地傳輸，進(jìn)而通過返回活性氧種等的測(cè)定側(cè)可以知道遠(yuǎn)距離求出的生物體的健康狀態(tài)等，通過測(cè)定、監(jiān)視活性氧種等，可以監(jiān)視生物體的健康狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，具有活性氧種傳感器、電源裝置和活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置，所述活性氧種傳感器具有可以將活性氧種等的存在以電流方式檢測(cè)出來的電極，所述電源裝置向該活性氧種傳感器供給測(cè)定電壓，所述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置由上述活性氧種傳感器檢測(cè)出的上述電流計(jì)測(cè)上述活性氧種等的濃度。通過這樣的構(gòu)成，當(dāng)從電源裝置向活性氧種傳感器供給適宜的測(cè)定電壓時(shí)，活性氧種傳感器的電極會(huì)以電流形式檢測(cè)出活性氧種等的存在，活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置可以由檢測(cè)出的電流計(jì)測(cè)活性氧種等的濃度。
另外，作為上述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置，可以具有向外部輸出計(jì)測(cè)出的活性氧種等的濃度的外部輸出裝置，并具有接收該外部輸出裝置的輸出并監(jiān)視活性氧種等的濃度的遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置。由此，使用遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置可以遠(yuǎn)距離地監(jiān)視生物體的健康狀態(tài)。
另外，其特征為，上述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置具有與上述活性氧種測(cè)定裝置之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信裝置、對(duì)從上述外部輸出裝置接收的活性氧種等的濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的運(yùn)算裝置、顯示上述活性氧種等的濃度及由上述運(yùn)算裝置得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果的顯示裝置，在上述活性氧種測(cè)定裝置中，上述外部輸出裝置由與上述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信裝置形成，并形成有顯示活性氧種等的濃度和從上述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置接收的數(shù)據(jù)的顯示裝置。通過這樣的構(gòu)成，在遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置側(cè)，運(yùn)算裝置對(duì)活性氧種等的濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理而求出作為被測(cè)定對(duì)象的人等生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)，再通過由顯示裝置顯示活性氧種等的濃度、生物體的健康狀態(tài)及生物體外的環(huán)境狀態(tài)，就可以從遠(yuǎn)距離監(jiān)視生物體的健康狀態(tài)等。進(jìn)而，通過經(jīng)遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置側(cè)和活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的通信裝置返回活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)、并由顯示裝置顯示，就可以知道在遠(yuǎn)距離求出的生物體健康狀態(tài)等。另外，通過將遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置側(cè)作為基地局，對(duì)多個(gè)活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)同時(shí)存取，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的一元化管理，在活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)進(jìn)行不能運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理，可以將得到的必要的運(yùn)算處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)交钚匝醴N等測(cè)定裝置側(cè)。
另外，上述活性氧種測(cè)定裝置與遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置之間的數(shù)據(jù)接收以通過無線或有線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行為特征。通過這樣的構(gòu)成，使用無線傳輸系統(tǒng)時(shí)，可以與遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置側(cè)和活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的距離大小無關(guān)地遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制活性氧種等的濃度，特別是即使活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)移動(dòng)時(shí)，常常也可以繼續(xù)正常工作。作為無線傳輸系統(tǒng)，可以利用使用了電波、可見光、紅外線、紫外線、超聲波等、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等各種通信方法的公知方法。另外，使用有線傳輸系統(tǒng)時(shí)，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，進(jìn)而對(duì)其它電子設(shè)備等也沒有電子干擾，例如在醫(yī)院等可以有效地利用。
另外，其特征為，上述活性氧種測(cè)定裝置的通信裝置和顯示裝置由便攜式電話形成，以通過上述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的方式而形成。由此，使用攜帶性極其優(yōu)異的便攜式電話、進(jìn)而通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定，測(cè)定操作變得容易，只要是便攜式電話開通的區(qū)域，什么時(shí)候都可以測(cè)定，可以確實(shí)地應(yīng)對(duì)緊急性而測(cè)定活性氧種等，并進(jìn)行生物體的健康監(jiān)視。
另外，活性氧種傳感器的電極可以形成為能夠以電流形式檢測(cè)出生物體內(nèi)的活性氧種等的存在的形狀。由此，例如通過在人體和動(dòng)物等上安裝電極，可以測(cè)定生物體內(nèi)的活性氧種等，進(jìn)而可以經(jīng)常測(cè)定生物體內(nèi)的活性氧種等。
另外，電源裝置也可以自由可變地控制向活性氧種傳感器供給的測(cè)定電壓。由此，通過向活性氧種傳感器供給與應(yīng)測(cè)定的活性氧種等對(duì)應(yīng)的適宜的測(cè)定電壓，可以高精度地測(cè)定測(cè)定對(duì)象的活性氧種等。
另外，活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置可以具有顯示基于活性氧種傳感器檢測(cè)出的電流而計(jì)測(cè)的活性氧種等的濃度的顯示裝置和向外部輸出的外部輸出裝置的至少一個(gè)。由此，通過顯示裝置可以明確地顯示計(jì)測(cè)的活性氧種等的濃度，通過外部輸出裝置可以遠(yuǎn)距離地傳輸計(jì)測(cè)的活性氧種等的濃度，從而可以遠(yuǎn)距離地監(jiān)視活性氧種等的濃度。
進(jìn)而，更具體來說，活性氧種傳感器的電極可以在電極表面具有能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的材料。由此，通過在生物體內(nèi)或生物體外的存在活性氧種等的區(qū)域放置電極表面的上述材料，可以準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)在生物體內(nèi)或生物體外的活性氧種等的濃度。
另外，能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的材料可以由金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜、氧化還原性的高分子或其衍生物、金屬復(fù)合體及絡(luò)合物類化合物中的至少1種形成。如果使用由此形成的材料，可以高精度地準(zhǔn)確測(cè)定活性氧種等的濃度。
另外，金屬卟啉絡(luò)合物可以由下述式(I)或(II)表示。
這里，式(I)中，M表示選自鐵、錳、鈷、鉻、銥中的金屬，4個(gè)R中至少1個(gè)是選自硫代呋喃基、吡咯基、呋喃基、巰基苯基、氨基苯基、羥基苯基中的任意的基團(tuán)，其它R表示上述任意的基團(tuán)或烷基、芳基或氫。
這里，式(II)中，M和R具有上述的意義，2個(gè)L中至少1個(gè)是咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物、苯胺及其衍生物、組氨酸及其衍生物、三甲胺及其衍生物等氮類軸配位基、硫代酚及其衍生物、半胱氨酸及其衍生物、蛋氨酸及其衍生物等硫類軸配位基、苯甲酸及其衍生物、醋酸及其衍生物、酚及其衍生物、脂肪醇及其衍生物、水等氧類軸配位基，另一個(gè)L表示上述任意的軸配位基或沒有配位基的物質(zhì)。
由此，可以在電極表面確實(shí)地形成金屬卟啉絡(luò)合物，可以得到靈敏度優(yōu)異的電極。
另外，作為形成金屬卟啉絡(luò)合物的卟啉化合物，可以為選自由5，10，15，20-四(2-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-羥基苯基)卟啉、〔5，10，15-三(2-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10，15-三(3-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(2-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(3-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(2-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(3-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5-單(2-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉及〔5-單(3-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉組成的組中的化合物。由此，可以在電極表面確實(shí)地形成金屬卟啉絡(luò)合物，可以得到靈敏度優(yōu)異的電極。
由于本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置具有這樣的構(gòu)成，因而可以發(fā)揮如下優(yōu)越的效果可以準(zhǔn)確地測(cè)定生物體內(nèi)或生物體外的過氧化物陰離子自由基(O2-·)等活性氧種等的濃度，裝置整體也可以小型化，可以時(shí)常安裝在生物體上，并且，可以將測(cè)定的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離地傳輸，進(jìn)而通過返回活性氧種等的測(cè)定側(cè)可以知道遠(yuǎn)距離求出的生物體的健康狀態(tài)等，通過測(cè)定、監(jiān)視活性氧種等，可以監(jiān)視生物體的健康狀態(tài)等。


圖1是表示本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施方式的電路圖。
圖2(a)是表示在本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置中使用的活性氧種傳感器的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)面圖，圖2(b)是圖2(a)的左側(cè)面圖。
圖3(a)是表示在本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置中使用的活性氧種傳感器的另一實(shí)施方式的側(cè)面圖，圖3(b)是圖3(a)的左側(cè)面圖。
圖4是表示在本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置中使用的活性氧種傳感器的又一實(shí)施方式的側(cè)面圖。
圖5是表示在本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置中使用的活性氧種傳感器的又一實(shí)施方式的側(cè)面圖。
圖6(a)是表示在本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置中使用的活性氧種傳感器的又一實(shí)施方式的除去蓋子的狀態(tài)的平面圖，圖6(b)是圖6(a)的縱截面圖，圖6(c)是除去蓋子的狀態(tài)的分解斜視圖。
圖7是表示本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置的另一實(shí)施方式的電路圖。
具體實(shí)施例方式
。
接著，針對(duì)圖1～圖7說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1表示本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的活性氧種等測(cè)定裝置具有活性氧種傳感器1、電源裝置2和活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3，所述活性氧種傳感器1具有可以將活性氧種等的存在以電流方式檢測(cè)出來的電極，所述電源裝置2向該活性氧種傳感器1供給測(cè)定電壓，所述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3由活性氧種傳感器1檢測(cè)出的電流計(jì)測(cè)活性氧種等的濃度。
本實(shí)施方式中的活性氧種傳感器1被形成為二電極式，由作用極4、對(duì)極5和屏蔽6形成。另外，也可以設(shè)有未圖示的參照極而構(gòu)成3電極式。
上述電源裝置2通過在鈕扣電池、穩(wěn)壓器等直流電源7上串聯(lián)連接開關(guān)8、分壓電阻R1、可變電阻VR1、分壓電阻R2，并從可變電阻VR1和分壓電阻R2的兩端可變地輸出測(cè)定電壓而形成。測(cè)定電壓通過電壓計(jì)9被計(jì)測(cè)。通過電源裝置2向活性氧種傳感器1供給的測(cè)定電壓通過變更可變電阻VR1的電阻值，可以根據(jù)作為測(cè)定對(duì)象的活性氧種等可變地控制。例如，對(duì)于過氧化物陰離子自由基(O2-·)可以為0.5V、對(duì)于氧分子(O2)可以為-0.8V、對(duì)于過氧化氫(H2O2)可以為-1.0V、對(duì)于一氧化氮自由基可以為0.6V等。
電壓裝置2的測(cè)定電壓經(jīng)過裝置電阻R3以供給到活性氧種傳感器1的對(duì)極5和作用極4的方式被連接。
進(jìn)而，連接有活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3，該活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3通過放大流動(dòng)在活性氧種傳感器1的對(duì)極5和作用極4之間的、與活性氧種等的濃度對(duì)應(yīng)的微弱電流進(jìn)行測(cè)定。該活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3具有顯示基于活性氧種傳感器1檢測(cè)出的電流而計(jì)測(cè)出的活性氧種等的濃度的顯示裝置10以及通過傳輸信息等向外部輸出的外部輸出裝置11。顯示裝置10和外部輸出裝置11可以具有至少一者。設(shè)有外部輸出裝置11時(shí)，通過設(shè)置具有接收裝置13的遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12，接收從活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3傳送的濃度檢測(cè)結(jié)果，可以遠(yuǎn)距離監(jiān)視活性氧種等的濃度。具體來說，遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12如圖1所示具有接收裝置13，接收從活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3的外部輸出裝置11傳送的濃度檢測(cè)結(jié)果，通過未圖示的運(yùn)算裝置基于活性氧種等的濃度進(jìn)行運(yùn)算而求出作為測(cè)定對(duì)象的生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)，再通過同樣未圖示的顯示裝置顯示活性氧種等的濃度以及作為被測(cè)定對(duì)象的生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)，從而可以遠(yuǎn)距離監(jiān)視活性氧種等的濃度。
進(jìn)而說明作為活性氧種傳感器1的電極的作用極4。
作為該作用極4，可以形成為能夠以電流方式檢測(cè)出生物體內(nèi)的活性氧種等的存在的形狀，例如，可以形成為能夠從外部插入生物體內(nèi)的細(xì)針狀、能夠插入血管內(nèi)的微小探針狀、或者能夠粘合于皮膚表面的形狀例如鉆孔的軸部等。由此，例如可以在人體上安裝作用極4而測(cè)定人體內(nèi)的活性氧種等，可以經(jīng)常測(cè)定生物體內(nèi)的活性氧種等。關(guān)于該作用極4及對(duì)極5的具體構(gòu)成在后面敘述。
另外，作用極4可以在作用極表面具有能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的材料。由此通過在生物體的活性氧種等存在的區(qū)域放置作用極表面的上述材料，可以準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)生物體內(nèi)的活性氧種等的濃度。
另外，作為能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的作用極4的材料，可以由金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜、氧化還原性高分子或者其衍生物、金屬復(fù)合體及絡(luò)合物類化合物中的至少1種形成。由這樣形成的材料，可以高精度地準(zhǔn)確測(cè)定活性氧種等的濃度。
接著，對(duì)形成適宜的金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜作為作用極4自身的材料和表面膜材料進(jìn)行說明。
作為構(gòu)成作用極4的導(dǎo)電性部件，只要是通常用作電極的部件，就可以沒有特別限制地使用，例如可以使用玻璃碳(Glassy Carbon:GC)、石墨、熱解石墨(PG)、高取向熱解石墨(HOPG)、活性炭等碳類，或者鉑、金、銀等貴金屬，或者In2O3/SnO2(ITO)等，考慮到經(jīng)濟(jì)性、加工性、輕量性等特別優(yōu)選使用玻璃碳。另外，導(dǎo)電性部件的形狀，只要是可以用作電極的形狀，就沒有特別的限制，可以制成圓柱狀、棱柱狀、針狀、纖維狀等各種形狀。例如，為了測(cè)定生物體內(nèi)的活性氧種等的濃度，優(yōu)選如上所述制成針狀、導(dǎo)管狀、鉆孔軸狀的形狀。
作為用于形成在作用極4的導(dǎo)電性部件的表面形成的金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜的金屬卟啉絡(luò)合物的例子，可以列舉以下述式(I)或(II)表示的化合物。
這里，式(I)中，M表示選自鐵、錳、鈷、鉻、銥中的金屬，4個(gè)R中至少1個(gè)是選自硫代呋喃基、吡咯基、呋喃基、巰基苯基、氨基苯基、羥基苯基中的任意的基團(tuán)，其它R表示上述任意的基團(tuán)或烷基、芳基或氫。
這里，式(II)中，M和R具有上述的意義，2個(gè)L中至少1個(gè)是咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物、苯胺及其衍生物、組氨酸及其衍生物、三甲胺及其衍生物等氮類軸配位基、硫代酚及其衍生物、半胱氨酸及其衍生物、蛋氨酸及其衍生物等硫類軸配位基、苯甲酸及其衍生物、醋酸及其衍生物、酚及其衍生物、脂肪醇及其衍生物、水等氧類軸配位基，另一個(gè)L表示上述任意的軸配位基或沒有配位基的物質(zhì)。
以上述式(I)或式(II)表示的金屬卟啉絡(luò)合物是使金屬原子配位于卟啉化合物的絡(luò)合物。另外，該卟啉化合物是4個(gè)吡咯環(huán)在α位置與4個(gè)次甲基交替地鍵合的環(huán)狀化合物，4個(gè)氮原子共同朝向中心而形成。通過在該中心部夾入金屬原子，可以形成絡(luò)合物(金屬卟啉絡(luò)合物)。為了形成該絡(luò)合物，通過采用通常使用的金屬絡(luò)合物的形成方法例如金屬化等方法，可以向卟啉的中心導(dǎo)入金屬原子。本發(fā)明中，作為可以導(dǎo)入到卟啉化合物的中心的金屬，可以使用鐵、錳、鈷、鉻、銥等各種金屬。
另外，該金屬原子也可以根據(jù)測(cè)定對(duì)象的活性氧種等的種類區(qū)分使用。例如，以過氧化物陰離子自由基為測(cè)定對(duì)象時(shí)，優(yōu)選使用鐵、錳、鈷等，以分子氧為測(cè)定對(duì)象時(shí)，優(yōu)選使用鐵、鈷、錳、鉻、銥等，以過氧化氫為測(cè)定對(duì)象時(shí)，優(yōu)選使用鐵、錳等，進(jìn)而以·OH、NO、ONOO-等為測(cè)定對(duì)象時(shí)，優(yōu)選使用鐵、錳等。
本發(fā)明中使用的卟啉化合物，優(yōu)選使用對(duì)于作為非取代體的卟啉用硫代呋喃基、吡咯基、呋喃基、巰基苯基、氨基苯基、羥基苯基等中的任意基團(tuán)取代根據(jù)IUPAC命名法產(chǎn)生的位置編號(hào)5、10、15、20的4個(gè)位置中的至少1個(gè)位置、進(jìn)而其它位置為上述取代基、烷基、芳基或者氫所形成的化合物。作為其具體例子，可以例示5，10，15，20-四(2-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-羥基苯基)卟啉、〔5，10，15-三(2-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10，15-三(3-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(2-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(3-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(2-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(3-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5-單(2-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉和〔5-單(3-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉等。
另外，以式(II)表示的化合物的L所表示的配位基中，作為咪唑的衍生物的例子，可以列舉甲基咪唑、乙基咪唑、丙基咪唑、二甲基咪唑、苯并咪唑等，作為吡啶的衍生物的例子，可以列舉甲基吡啶、甲基吡啶乙酸酯、煙酰胺、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪等，作為苯胺的衍生物的例子，可以列舉氨基苯酚、二氨基苯等，作為組氨酸的衍生物的例子，可以列舉組氨酸甲酯、組胺、馬尿?；M氨酰基亮氨酸等，作為三甲胺的衍生物的例子，可以列舉三乙胺、三丙胺等，作為硫代酚的衍生物的例子，可以列舉硫代甲酚、巰基酚、巰基苯甲酸、氨基巰基酚、苯二硫醇、甲基苯二硫醇等，作為半胱氨酸的衍生物的例子，可以列舉半胱氨酸甲酯、半胱氨酸乙酯等，作為蛋氨酸的衍生物的例子，可以列舉蛋氨酸甲酯、蛋氨酸乙酯等，作為苯甲酸的衍生物的例子，可以列舉水楊酸、苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸等，作為醋酸的衍生物的例子，可以列舉三氟乙酸、巰基乙酸、丙酸、丁酸等，作為酚的衍生物的例子，可以列舉甲酚、二羥基苯等，作為脂肪族醇的衍生物的例子，可以列舉乙醇、丙醇等。
本發(fā)明中，為了使作用極4的導(dǎo)電性部件的表面上形成上述金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜，可以使用電解聚合法、溶液聚合法、多相聚合法等各種聚合方法。其中，優(yōu)選使用電解聚合法形成聚合膜，具體來說，在二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑中加入四丁基銨全氯酸鹽(TBAP:Bu4NClO4)、四丙基銨全氯酸鹽(TPAP:Pr4NClO4)、四乙基銨全氯酸鹽(TEAP:Et4NClO4)等適宜的支持電解質(zhì)，以導(dǎo)電性部件為作用極，以鉑(Pt)電極等貴金屬電極、鈦電極、碳類電極、不銹鋼網(wǎng)電極等不溶性電極為對(duì)極，以飽和甘汞電極(SCE)、銀-氯化銀電極等為參照極，進(jìn)行二電極(作用極-對(duì)極)式的電解、或者三電極(作用極-對(duì)極-參照極)式的電位確定、電流確定、可逆電位掃描、脈沖式電解等，使之聚合，從而可以在導(dǎo)電性部件的表面形成金屬卟啉聚合膜。
接著，針對(duì)圖2～圖5說明具有作用極4和對(duì)極5等電極的活性氧種傳感器1的具體結(jié)構(gòu)。
圖2(a)、(b)表示考慮到生物體內(nèi)測(cè)定、復(fù)合化測(cè)定、臨床診斷和治療等將作用極4和對(duì)極5一體化、從而形成為針狀電極的活性氧種傳感器1。圖2的活性氧種傳感器1中，使最外側(cè)為細(xì)管構(gòu)成的對(duì)極5，在其內(nèi)部通過電絕緣性材料14同心地設(shè)置形成作用極4的導(dǎo)電性部件。然后，斜著切斷并加工作用極4、電絕緣性材料14和對(duì)極5的前端，使形成銳利的針尖，在作用極4從針狀的對(duì)極5的前端部露出至外部的部分，形成上述的金屬卟啉聚合膜。隨后，作用極4和對(duì)極5分別用導(dǎo)線4a、5a以電學(xué)方式連接。
作為該對(duì)極5的構(gòu)成材料，可以使用鉑、金、銀等貴金屬，鈦、不銹鋼、鐵-鉻合金等耐腐蝕性合金，碳類等材料，但是由于對(duì)極大多放入生物體內(nèi)，因而優(yōu)選以安全性高的材料(例如鉑、金、銀等貴金屬，鈦、不銹鋼、碳類等)構(gòu)成。另外，在生物體內(nèi)插入針狀的活性氧種傳感器1時(shí)，優(yōu)選盡可能細(xì)地形成對(duì)極5的外形，例如可以形成為0.2～1.5mm程度。另外，使用未圖示的參照電極時(shí)，作為該參照電極，通常可以使用銀/氯化銀電極、汞/氯化亞汞等各種參照電極，也可以使用固體的基準(zhǔn)電極。
另外，金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜的厚度可以根據(jù)電極和金屬卟啉絡(luò)合物的種類及測(cè)定的活性氧種類等適當(dāng)決定，但在電極活性、修飾穩(wěn)定性等方面，優(yōu)選為小于等于1μm。
圖3(a)、(b)表示與圖2同樣形成為針狀的另一活性氧種傳感器1a。
該圖3的實(shí)施方式的活性氧種傳感器1a是以除去不必要的生物體內(nèi)電流、電流噪聲等、提高靈敏度、信號(hào)/噪聲比(S/N比)等為目標(biāo)而改良了圖2的活性氧種傳感器1后的改進(jìn)物。對(duì)于圖3所示的電極，在電絕緣性材料14中放入由導(dǎo)電性部件構(gòu)成的作用極4(2層結(jié)構(gòu))，將其放入對(duì)極5中(3層結(jié)構(gòu))，再將其放入電絕緣性材料14中(4層結(jié)構(gòu))，最后以作為地線的金屬等材料覆蓋該細(xì)管的外側(cè)(5層結(jié)構(gòu))，形成接地部分15。然后，斜著切斷并加工作用極4、電絕緣性材料14、對(duì)極5、電絕緣性材料14和接地部分15的前端，使形成銳利的針尖，在作用極4的導(dǎo)電性部件的端面上形成金屬卟啉聚合膜。
另外，金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜厚度由電極和金屬卟啉絡(luò)合物的種類以及測(cè)定的活性氧種類等適當(dāng)決定，但在電極活性、修飾穩(wěn)定性等方面，優(yōu)選為小于等于1μm。由于具有圖3的結(jié)構(gòu)的活性氧種傳感器1a也用于復(fù)合化測(cè)定等，因而可以是多達(dá)10層左右的多層結(jié)構(gòu)。另外，作為地線的構(gòu)成材料，可以使用鉑、金、銀等貴金屬，鈦、不銹鋼、鐵鉻合金等耐腐蝕性合金，碳類等材料，但由于地線大多放入生物體內(nèi)，因而優(yōu)選以安全性高的材料(例如鉑、金、銀等貴金屬，鈦、不銹鋼、碳類等)等構(gòu)成。
圖2和圖3所示的各活性氧種傳感器1、1a通過分別將電極部分的銳利前端插入生物體內(nèi)可以進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定。
圖4表示形成為導(dǎo)管狀的又一活性氧種傳感器1b。
該圖4的實(shí)施方式的活性氧種傳感器1b與圖2同樣形成由作用極4、電絕緣性材料14和對(duì)極5構(gòu)成的細(xì)的電極部分，同時(shí)，垂直于軸方向切斷并加工電極部分的前端，進(jìn)而將電極部分和連接了作用極4及對(duì)極5的導(dǎo)線4a、5a一起固定在外形1mm左右的樹脂制管16的前端。樹脂制管16即使插入生物體內(nèi)，也是由安全的材料形成的。
圖4所示的各活性氧種傳感器1b通過將細(xì)的電極部分插入生物體內(nèi)，具體如血管內(nèi)、淋巴管內(nèi)、消化器官內(nèi)、臟器內(nèi)等，可以進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定。另外，可以在能夠遠(yuǎn)距離操作前端部的電極部分的行進(jìn)方向方面下功夫。例如，通過使電極部分相對(duì)于樹脂制管16的軸方向存在一些傾斜而被安裝，并使樹脂制管16圍繞軸旋轉(zhuǎn)，可以選定電極部分的行進(jìn)方向；通過在電極部分的附近設(shè)置小型的雙金屬材料，并通電控制，可以使雙金屬材料在任意方向彎曲，并可以選定行進(jìn)方向；通過在電極部分設(shè)置小型磁鐵，由生物體外賦予磁場(chǎng)，可以選定小型磁鐵的行進(jìn)方向。
圖5表示形成為鉆孔軸狀的又一活性氧種傳感器1c。
該圖5的實(shí)施方式的活性氧種傳感器1c如下被形成，與圖2同樣地形成由作用極4、電絕緣性材料14和對(duì)極5構(gòu)成的細(xì)的電極部分，同時(shí)在電極部分的軸方向的中間部分使對(duì)極5的內(nèi)側(cè)的作用極4和電絕緣性材料14分別露出到外周面，進(jìn)而將作用極4和對(duì)極5連接于設(shè)在鉆孔的裝飾部17內(nèi)的小型電源裝置2及活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3。
圖5所示的各活性氧種傳感器1c通過使細(xì)的電極部分插通接線片18的鉆孔19，可以進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定。
圖6表示形成為片狀的又一活性氧種傳感器1d。
上述各實(shí)施方式1、1a、1b、1c是直接刺入、插入生物體內(nèi)、或者接觸于生物體的傳感器，但該圖6的實(shí)施方式的活性氧種傳感器1d是測(cè)定從生物體取出的微量血液等被測(cè)定液體的活性氧濃度的傳感器。圖6是為了便于說明而夸張地進(jìn)行圖示，薄片的大小例如設(shè)定為平面形狀時(shí)是5mm×20～30mm、厚度是0.5～1.0mm左右的大小。該活性氧種傳感器1d在玻璃、樹脂、陶瓷等的絕緣性基板30上于中心部形成作用極4，在作用極4兩側(cè)形成對(duì)極5和接地部分15。作為作用極4、對(duì)極5和接地部分15的材料，可以與上述各實(shí)施方式同樣使用金、鉑、銅、鎳、鎳-磷鍍層、不銹鋼、碳、其它的導(dǎo)電性金屬等。進(jìn)而，在絕緣基板30上形成圖案時(shí)，可以從作為濕式表面處理的非電解處理、作為干式表面處理的真空蒸鍍、離子噴鍍、由噴墨引起的涂層·燒附等中選擇處理這些材料。再者，在中央的作用極4的端部的圓形計(jì)測(cè)部4b的表面與上述實(shí)施方式同樣形成薄的碳層4c，在其上形成金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜4d。碳層4c可以根據(jù)在其上設(shè)置金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜4d時(shí)與計(jì)測(cè)部4b的材質(zhì)等關(guān)系的必要性而設(shè)置，也可以省略。碳層4c可以通過與作用極4、對(duì)極5和接地部分15同樣的方法而形成。金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜4d可以與上述各實(shí)施例同樣采用電解聚合法、溶液聚合法、多相聚合法等各種聚合方法來形成。另外，作用極4、對(duì)極5和接地部分15分別具有導(dǎo)線4a、5a、15a并以電學(xué)方式連接。另外，對(duì)于連接各導(dǎo)線4a、5a、15a的部分可以形成為能夠插入連接的電極形式，可以以單觸式簡(jiǎn)單地進(jìn)行外部的連接。進(jìn)而，在絕緣基板30上固定從上面覆蓋作用極4、對(duì)極5和接地部分15的絕緣性的覆蓋物31，在作用極4的計(jì)測(cè)部4b位于的前端部分形成具有通過毛細(xì)管現(xiàn)象向內(nèi)部吸引血液等的功能的計(jì)測(cè)空間32。在絕緣基板30上穿設(shè)有在外部連通計(jì)測(cè)空間32用的小孔33。另外，絕緣基板30及覆蓋物31的形狀可以根據(jù)需要進(jìn)行變形，可以形成血液等被測(cè)定液體確實(shí)而容易導(dǎo)入計(jì)測(cè)空間32的形狀。進(jìn)而，絕緣基板30和覆蓋物31的表面狀態(tài)，例如通過形成與血液等被測(cè)定液體的親和性高的狀態(tài)，可以使被測(cè)定液體向計(jì)測(cè)空間32的侵入變得容易。另外，覆蓋物31也可以根據(jù)需要而省略。
圖6所示的各活性氧種傳感器1d通過從計(jì)測(cè)空間32的前端開口部由毛細(xì)管現(xiàn)象向內(nèi)部吸引例如從耳垂采集的微量血液，可以進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定。
接著，說明本實(shí)施方式的作用。
使用圖2及圖3所示的活性氧種傳感器1、1a時(shí)，在生物體內(nèi)插入尖的電極前端部，可以使作用極4和對(duì)極5進(jìn)入生物體內(nèi)。
使用圖4所示的活性氧種傳感器1b時(shí)，通過直接或者利用光纖維內(nèi)窺鏡等將安裝于樹脂制管16的前端的電極部分導(dǎo)入血管內(nèi)、淋巴管內(nèi)、消化器官內(nèi)、臟器內(nèi)，可以使在生物體內(nèi)使作用極4和對(duì)極5進(jìn)入生物體內(nèi)。
使用圖5所示的活性氧種傳感器1c時(shí)，通過使鉆孔軸部插通到接線片18的鉆孔19中，可以使安裝在軸部分的電極部分在鉆孔19的生物體部分接觸作用極4和對(duì)極5。
使用圖6所示的各活性氧種傳感器1d時(shí)，通過從計(jì)測(cè)空間32的前端開口部由毛細(xì)管現(xiàn)象向內(nèi)部吸引例如從耳垂采集的微量血液，使其接觸作用極4和對(duì)極5。
這樣，在過氧化物陰離子自由基存在的測(cè)定系統(tǒng)中使用活性氧種傳感器1、1a、1b、1c、1d時(shí)，在作用極4的表面形成聚合膜的金屬卟啉絡(luò)合物中的金屬會(huì)被過氧化物陰離子自由基還原。例如，如果該金屬是鐵，由于過氧化物陰離子自由基，F(xiàn)e3+被還原為Fe2+(式(7))。
然后，調(diào)節(jié)可變電阻VR1從電源裝置2對(duì)作用極4及對(duì)極5供給能夠氧化被過氧化物陰離子自由基還原后的Fe2+程度的電壓，以電化學(xué)方式再次氧化還原后的Fe2+(式(8))，測(cè)定此時(shí)流動(dòng)的電流(氧化電流)。
......(7)......(8)(式(7)和(8)中，“Por”表示卟啉)這樣，由作用極4和對(duì)極5檢測(cè)出的該電流值由于與過氧化物陰離子自由基濃度對(duì)應(yīng)，因而基于該電流值可以定量地檢測(cè)出存在于生物體內(nèi)的過氧化物陰離子自由基的濃度。即，通過與上述式(5)和(6)同樣的原理，可以測(cè)定過氧化物陰離子自由基的濃度。根據(jù)本實(shí)施方式，可以通過活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3將由作用極4和對(duì)極5檢測(cè)出的電流值變化為過氧化物陰離子自由基的濃度而定量地檢測(cè)出。
進(jìn)而在本實(shí)施方式中，活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3的顯示裝置10會(huì)顯示基于各活性氧種傳感器1、1a、1b、1c、1d檢測(cè)出的電流而計(jì)測(cè)出的活性氧種等的濃度，同時(shí)，外部輸出裝置11通過傳輸信息等向遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12側(cè)輸出該測(cè)定濃度。這樣，從活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3的外部輸出裝置11傳送的濃度檢測(cè)結(jié)果被遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12的接收裝置13所接收，通過由未圖示的運(yùn)算裝置基于活性氧種等的濃度進(jìn)行運(yùn)算而求出作為測(cè)定對(duì)象的生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)，通過同樣未圖示的顯示裝置顯示活性氧種等的濃度及生物體的健康狀態(tài)、生物體外的環(huán)境狀態(tài)，從而可以進(jìn)行活性氧種等的濃度的遠(yuǎn)距離監(jiān)視。
另外，根據(jù)與此同樣的原理，也可以同樣針對(duì)過氧化氫、·OH等活性氧種、NO、ONOO-等其它自由基活性種等進(jìn)行定量檢測(cè)。
這樣，使用本實(shí)施方式的各活性氧種傳感器1、1a、1b、1c、1d時(shí)，由于在生物體外、當(dāng)然即使是生物體內(nèi)的環(huán)境，也可以檢測(cè)出過氧化物陰離子自由基、過氧化氫、·OH等活性氧種、其它的自由基活性種(NO、ONOO-等)，并可以定量地測(cè)定這些活性氧種等，因而，可以在各種領(lǐng)域廣泛地利用。
即，在生物體內(nèi)，由于各種疾病可以通過生物體內(nèi)的活性酶種和其它自由基活性種特定化，因而，例如通過測(cè)定血液中的活性氧種的濃度，可以進(jìn)行癌等疾病的確定。
另一方面，即使在生物體外，通過測(cè)定食品內(nèi)的活性氧種等及其濃度，可以觀察該食品的腐敗狀態(tài)。另外，通過測(cè)定自來水和污水等水中的活性氧種等及其濃度，可以觀察水質(zhì)污染的狀態(tài)。
進(jìn)而，過氧化物陰離子自由基和具有消去該陰離子的功能的作為酶的超氧化物歧化酶(以下稱為“SOD”)的濃度，通過測(cè)定加入含有SOD的試樣時(shí)的過氧化物陰離子自由基的消去程度，也可以進(jìn)行測(cè)定。
圖7表示使本發(fā)明可以遠(yuǎn)距離監(jiān)視而更加具體化的另一實(shí)施方式。
本實(shí)施方式中，更加具體地形成活性氧種測(cè)定裝置側(cè)的活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3a和遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)的構(gòu)成，活性氧種傳感器1和電源裝置2與圖1的實(shí)施方式同樣地形成。
本實(shí)施方式中，在活性氧種測(cè)定裝置側(cè)和遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)之間可以利用互聯(lián)網(wǎng)雙向地接收數(shù)據(jù)，同時(shí)，以規(guī)定更加詳細(xì)的內(nèi)容基于活性氧種等進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制。
進(jìn)一步進(jìn)行說明，在活性氧種測(cè)定裝置側(cè)的活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3a中，兼有通過設(shè)置便攜式電話21而與遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的通信裝置22和進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示的顯示裝置23。另外，在活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3a中，設(shè)置具有放大器、CPU和存儲(chǔ)器(均未圖示)等的運(yùn)算控制裝置24，接收從活性氧種傳感器1傳送來的檢測(cè)電壓，從而求出活性氧種的濃度，再通過便攜式電話23將該數(shù)據(jù)變換為能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。來自運(yùn)算控制裝置24的數(shù)據(jù)通過接口25被傳送到便攜式電話21。對(duì)于便攜式電話21，從對(duì)基于本發(fā)明能夠形成的遠(yuǎn)距離控制式活性氧種等測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行整體控制的作為基地局(主機(jī)側(cè))的遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a接受必要的軟件(程序)的支給，使通信裝置22和顯示裝置23運(yùn)作。通信裝置22將從運(yùn)算控制裝置24接收的活性氧種的濃度數(shù)據(jù)附加于郵件，通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a，相反，會(huì)接收通過互聯(lián)網(wǎng)從遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a傳送來的數(shù)據(jù)。顯示裝置23顯示從運(yùn)算控制裝置24接收到的活性氧種的濃度數(shù)據(jù)，顯示從遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a接收到的后述的與生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
在對(duì)遠(yuǎn)距離控制式活性氧種等測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行整體控制的作為基地局(主機(jī)側(cè))的遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a中，設(shè)置有通過互聯(lián)網(wǎng)在與活性氧種測(cè)定裝置側(cè)的通信裝置22之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信裝置26、具有針對(duì)從活性氧種測(cè)定裝置側(cè)接收的活性氧種等的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、使各部進(jìn)行關(guān)聯(lián)運(yùn)作的CPU和存儲(chǔ)器(未圖示)等的運(yùn)算裝置27、顯示活性氧種等的濃度及通過運(yùn)算裝置27得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果的顯示裝置28。
接著，說明本實(shí)施方式的作用。
通過使用活性氧種傳感器1和電源裝置2，與圖1所示的實(shí)施方式同樣被測(cè)定的作為被測(cè)定對(duì)象的生物體或者生物體外部分的電流值可以被輸入活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3a。運(yùn)算控制裝置24對(duì)輸入的電流值進(jìn)行運(yùn)算而求出活性氧種濃度，進(jìn)而實(shí)施必要的數(shù)據(jù)處理后通過接口25傳送到便攜式電話21。便攜式電話21根據(jù)已經(jīng)安裝的軟件的指示，在顯示裝置23將活性氧種等的濃度以數(shù)值或圖表等的圖像進(jìn)行顯示，通過通信裝置22通過互聯(lián)網(wǎng)以郵件將活性氧種等的濃度數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a。在遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a中，運(yùn)算裝置27針對(duì)由通信裝置26接收的活性氧種等的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出作為被測(cè)定對(duì)象的人等生物體的健康狀態(tài)和生物體外的環(huán)境狀態(tài)。然后，由顯示裝置28顯示活性氧種等的濃度和生物體的健康狀態(tài)、生物體外的環(huán)境狀態(tài)。由此，可以從遠(yuǎn)距離監(jiān)視生物體的健康狀態(tài)等。進(jìn)而，通過經(jīng)過遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)和活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的兩個(gè)通信裝置26、22及互聯(lián)網(wǎng)返回活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的便攜式電話21，由顯示裝置23顯示在遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)求出的生物體的健康狀態(tài)等的數(shù)據(jù)。由此，可以提供在活性氧種的濃度測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)側(cè)告知生物體的健康狀態(tài)等數(shù)據(jù)的服務(wù)，另外，在測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)側(cè)可以得到隨后的健康管理的指針。另外，通過以遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a作為基地局，可以對(duì)多個(gè)活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)同時(shí)存取，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的一元化管理；并且可以根據(jù)需要由處于基地局的醫(yī)生基于各種數(shù)據(jù)診斷作為被測(cè)定對(duì)象的人等生物體的健康狀態(tài)和疾病狀態(tài)，在濃度測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)側(cè)告知該診斷結(jié)果。特別是在急救作業(yè)中的現(xiàn)場(chǎng)，醫(yī)生需要基于活性氧種的濃度進(jìn)行診斷時(shí)，可以由遠(yuǎn)距離的專業(yè)醫(yī)生實(shí)時(shí)地作出診斷，可以實(shí)現(xiàn)急救作業(yè)的迅速和適當(dāng)化。進(jìn)而，通過在遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)進(jìn)行在活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)不能運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理，可以將得到的必要的運(yùn)算處理數(shù)據(jù)傳送到活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)，也可以實(shí)現(xiàn)活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的小型化。另外，也可以省略通過活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置3a的運(yùn)算控制裝置24基于計(jì)測(cè)電流值而求出活性氧種等的濃度的運(yùn)算，將從活性氧種傳感器1接收到的計(jì)測(cè)電流值直接傳送到遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a側(cè)，在遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a由計(jì)測(cè)電流值運(yùn)算求出活性氧種等的濃度。由此，可以實(shí)現(xiàn)活性氧種等測(cè)定裝置側(cè)的更加小型化。另外，在本實(shí)施方式中，通過便攜式電話21形成活性氧種等測(cè)定裝置的通信裝置22和顯示裝置23，經(jīng)過遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置12a和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受，因而通過使用攜帶性優(yōu)異的便攜式電話21和互聯(lián)網(wǎng)，可以非常簡(jiǎn)單地進(jìn)行活性氧種等的測(cè)定、.遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制等。
另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，根據(jù)需要可以進(jìn)行變更。
權(quán)利要求
1.一種活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，具有活性氧種傳感器、電源裝置和活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置，所述活性氧種傳感器具有可以將活性氧種等的存在以電流方式檢測(cè)出來的電極，所述電源裝置向該活性氧種傳感器供給測(cè)定電壓，所述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置由所述活性氧種傳感器檢測(cè)出的所述電流計(jì)測(cè)所述活性氧種等的濃度。
2.如權(quán)利要求1所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，所述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置具有向外部輸出計(jì)測(cè)出的活性氧種等的濃度的外部輸出裝置、以及接收該外部輸出裝置的輸出并監(jiān)視活性氧種等的濃度的遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，所述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置具有與所述活性氧種測(cè)定裝置之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信裝置、對(duì)從所述外部輸出裝置接收的活性氧種等的濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的運(yùn)算裝置、顯示所述活性氧種等的濃度及由所述運(yùn)算裝置得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果的顯示裝置，在所述活性氧種測(cè)定裝置中，所述外部輸出裝置由與所述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信裝置形成，并形成有顯示活性氧種等的濃度和從所述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置接收的數(shù)據(jù)的顯示裝置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，所述活性氧種測(cè)定裝置與遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置之間的數(shù)據(jù)接收通過無線或有線傳輸系統(tǒng)來進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求3所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，所述活性氧種測(cè)定裝置的通信裝置和顯示裝置由便攜式電話形成，并以通過所述遠(yuǎn)距離監(jiān)視裝置和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的方式而形成。
6.如權(quán)利要求1～5的任意一項(xiàng)所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，活性氧種傳感器的電極形成為能夠以電流形式檢測(cè)出生物體內(nèi)的活性氧種等的存在的形狀。
7.如權(quán)利要求1～6的任意一項(xiàng)所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，電源裝置可以自由可變地控制向活性氧種傳感器供給的測(cè)定電壓。
8.如權(quán)利要求1～7的任意一項(xiàng)所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置具有顯示基于活性氧種傳感器檢測(cè)出的電流而計(jì)測(cè)出的活性氧種等的濃度的顯示裝置和向外部輸出的外部輸出裝置的至少一個(gè)。
9.如權(quán)利要求1～8的任意一項(xiàng)所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，活性氧種傳感器的電極在電極表面具有能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的材料。
10.如權(quán)利要求9所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，能夠以電流方式檢測(cè)出活性氧種等的存在的材料由金屬卟啉絡(luò)合物的聚合膜、氧化還原性的高分子或其衍生物、金屬復(fù)合體及絡(luò)合物類化合物中的至少1種形成。
11.如權(quán)利要求10所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，金屬卟啉絡(luò)合物由下述式(I)或(II)表示， 這里，式(I)中，M表示選自鐵、錳、鈷、鉻、銥中的金屬，4個(gè)R中至少1個(gè)是選自硫代呋喃基、吡咯基、呋喃基、巰基苯基、氨基苯基、羥基苯基中的任意的基團(tuán)，其它R表示上述任意的基團(tuán)或烷基、芳基或氫； 這里，式(II)中，M和R具有上述的意義，2個(gè)L中至少1個(gè)是咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物、苯胺及其衍生物、組氨酸及其衍生物、三甲胺及其衍生物等氮類軸配位基、硫代酚及其衍生物、半胱氨酸及其衍生物、蛋氨酸及其衍生物等硫類軸配位基、苯甲酸及其衍生物、醋酸及其衍生物、酚及其衍生物、脂肪醇及其衍生物、水等氧類軸配位基，另一個(gè)L表示上述任意的軸配位基或沒有配位基的物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，形成金屬卟啉絡(luò)合物的卟啉化合物為選自由5，10，15，20-四(2-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-硫代呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-吡咯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(3-呋喃基)卟啉、5，10，15，20-四(2-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-巰基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-氨基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(2-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(3-羥基苯基)卟啉、5，10，15，20-四(4-羥基苯基)卟啉、〔5，10，15-三(2-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10，15-三(3-硫代呋喃基)-20-單(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(2-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，10-雙(3-硫代呋喃基)-15，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(2-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5，15-雙(3-硫代呋喃基)-10，20-二(苯基)〕卟啉、〔5-單(2-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉及〔5-單(3-硫代呋喃基)-10，15，20-三(苯基)〕卟啉組成的組中的化合物。
全文摘要
本發(fā)明的活性氧種等測(cè)定裝置，其特征是，具有活性氧種傳感器、電源裝置和活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置，所述活性氧種傳感器具有可以將活性氧種等的存在以電流方式檢測(cè)出來的電極，所述電源裝置向該活性氧種傳感器供給測(cè)定電壓，所述活性氧種濃度計(jì)測(cè)裝置由上述活性氧種傳感器檢測(cè)出的上述電流計(jì)測(cè)上述活性氧種等的濃度。根據(jù)本發(fā)明，可以準(zhǔn)確地測(cè)定生物體內(nèi)或者生物體外的過氧化物陰離子自由基(O
文檔編號(hào)A61B5/00GK1754097SQ20048000496
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者湯淺真, 溝口文雄, 武林敬, 阿部正彥, 小石真純, 木戶茂, 長(zhǎng)濱正光, 川崎正幸, 橫須賀正彥, 石原隆志, 利茲萬溝·伊布拉伊姆 申請(qǐng)人:湯淺真, 溝口文雄