バイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステム
【課題】測定器に挿入されたチップがバイオセンサチップであるかバイオセンサ補正チップであるかの判別が自動的かつ確実にできるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムを提供する。
【解決手段】測定器２の挿入部５に挿入して接続電極１６をコネクタ電極６に接続したとき、コネクタ電極６の複数の端子のうちの第１の端子ｄに現れる電圧レベルがバイオセンサチップ１を挿入した場合と異ならせることで、バイオセンサチップ１とバイオセンサ補正チップ１４との判別をする。
【解決手段】測定器２の挿入部５に挿入して接続電極１６をコネクタ電極６に接続したとき、コネクタ電極６の複数の端子のうちの第１の端子ｄに現れる電圧レベルがバイオセンサチップ１を挿入した場合と異ならせることで、バイオセンサチップ１とバイオセンサ補正チップ１４との判別をする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、測定器の挿入部に設けられたコネクタ電極に接続可能なディジタル信号出力用の複数の接続端子と、バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生体機能をエレクトロニクス分野に応用するバイオエレクトロニクスの研究が進んでいる。このバイオエレクトロニクス分野におけるバイオセンサチップは、生体が持つ優れた分子識別機能を利用したデバイスであり、化学物質を迅速にしかも簡便に測定できるものとして、将来有望視されている。
【０００３】
かかるバイオセンサチップは、微量試料測定用センサとして応用され、例えば血糖値や尿糖値を測定して糖尿病を自己管理し、予防する家庭内健康診断（セルフケア）に使い捨て使用されたり、工業的には生産ライン上の商品の抜取品質検査等に用いられたりするなど応用分野は広い。
【０００４】
前記バイオセンサチップを利用するバイオセンサシステムとして、例えば特許文献１に記載の定量分析装置がある。この定量分析装置では、使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）を、コネクタ端子を介して測定回路に接続可能とする構成を持ち、コネクタ端子の接続後にスイッチを入れて電源としての電池からオペアンプを介して使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）に電圧を印加可能にしている。
【０００５】
この使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）は、反応部における内部抵抗等のばらつきに基づいて生体情報の測定結果に違い（測定誤差）が生じることがある。このため、測定誤差を、調整モード切換え用、機差補正用・校正用、単位切換え用などの用途ごとに、異なった抵抗値を持つバイオセンサ補正チップを前記測定器に挿し込むことによって、自動的に補正する方法が、前記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特公平８−２０４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のバイオセンサ補正チップにあっては、前述の用途ごとに異なった値の抵抗を持ち、バイオセンサ補正チップの前記差込み時に、測定器側ではその抵抗値に応じた電流値を検知し、測定値の補正、検量線の識別・選択、濃度値に基づく装置異常の有無、濃度単位の変更等が行えるものの、前記用途ごとのバイオセンサ補正チップを測定器に接続するという、極めて面倒な作業が必要になる。
【０００７】
また、各補正用の抵抗値が固定値であるため、温度などの周辺環境の変化や経時変化に柔軟に対応できず、出荷段階などにおいて前記測定誤差の補正が行えないという不都合がある。また、調整モード切換え用、機差補正用・校正用、単位切換え用などの用途ごとに、抵抗値が異なる抵抗を持つ別々のバイオセンサ補正チップを用意する必要がある。
【０００８】
さらに、各バイオセンサ補正チップは、抵抗値（または電流値）の違いによって測定値の補正を行うため、使用済みのバイオセンサチップと補正用チップとの区別が付かなくなる。例えば、使用済みのバイオセンサチップを用いた前記補正の処理を制御部に対して誤って実行させてしまう場合が考えられる。
【０００９】
本発明は前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、測定器の挿入部に設けられたコネクタ電極に接続可能なディジタル信号出力用の複数の接続端子と、バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、自動的にかつ確実にバイオセンサチップとの判別ができるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的達成のために、本発明に係るバイオセンサ補正チップは、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、
前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、
該記憶手段から読み出した前記データを前記接続電極及びコネクタ電極を介して前記測定器に送信可能に構成され、
前記測定器の挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることにより、前記バイオセンサチップと判別可能に構成されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１２】
また、前記コネクタ電極の第２の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１３】
また、前記データは検量線を補正する検量線データであり、該検量線データは検量線計算式に代入する複数の係数からなることが好ましい。
【００１４】
また、前記記憶手段に、ロット管理用データが記憶されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記記憶手段が、書き換え可能な不揮発性メモリ、特にシリアルクロックとシリアルデータ用の２本の信号線を備えたＩ２ＣＥＥＰＲＯＭであることであることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のかかるバイオセンサシステムは、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を有するコネクタ電極に接続可能な複数の端子を有するディジタル信号出力用の接続電極と、前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップと、
前記バイオセンサ補正チップを前記挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極が持つ複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることによりチップの種類を判別するチップ判別手段を備える測定器と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１８】
また、前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第２の端子に接続されたバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される前記接続電極の端子にプルダウン用の抵抗を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムによれば、自動的にチップの挿入が検知できると共に、挿入されたチップがバイオセンサチップであるかバイオセンサ補正チップであるかの判別が自動的かつ確実にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態によるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムを、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、バイオセンサチップに供給される生体物質（試料）の一例として血液を挙げ、この血液中の血糖値を測定するバイオセンサシステムを例にして説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを接続した測定器を示す回路図、図２は、バイオセンサチップを測定器に接続した状態の測定器を示す回路図、図３は、測定器各部の電圧、電流波形のタイミングチャートである。
図２及び図３を参照しながら、バイオセンサチップ１を使用するバイオセンサシステムについて説明する。このバイオセンサシステムは、バイオセンサチップ1と、バイオセンサ補正チップ１４と、バイオチップセンサ１に供給された生体物質の生体情報を測定する測定器２とからなる。
【００２２】
これらのうち、バイオセンサチップ１は、複数のセンサ電極としての接続電極（以下、接続電極という）３に接続するように設けられ、かつ生体物質が供給（滴下）される反応部４を備えている。接続電極３は５個の端子ａ〜ｅを備えている。
反応部４は、例えば血糖値反応用として構成されるものでは、酸化還元酵素と電子伝導体（メディエータ）との混合物、例えば、グルコースオキシダーゼとフェリシアン化カリウムとの混合物により形成される。
【００２３】
測定器２は、コネクタ電極６及び制御部７を有する。これらのうちコネクタ電極６は５個の端子ａ〜ｅを備えている。
制御部７は、アナログ／ディジタル変換回路（以下、ＡＤＣという）９、生体情報測定回路１０、メモリ１１、チップ判別手段１２及びディジタル／アナログ変換回路（以下、ＤＡＣという）１３を有する。チップ判別手段１２は挿入部５に挿入された（コネクタ電極６に接続された）チップが、後述のチップ判別信号がハイレベルかローレベルかによってバイオセンサチップ１か、後述のバイオセンサ補正チップ１４であるかを判別するものである。
【００２４】
前記ＡＤＣ９には、コネクタ電極６と生体情報測定回路１０とを直接接続するバイパス回路及びスイッチ（いずれも、図示省略）が設けられている。また、生体情報測定回路１０は、挿入部５へのバイオセンサチップ１の挿入によって、ＤＡＣ１３を通じて反応部４に対する印加電圧を所定レベルに立ち上げるように機能する。
【００２５】
生体情報測定回路１０は、反応部４に血液が供給されると、この反応部４に対する印加電圧を所定時間、酸化還元電位以下のレベル（例えば、反応物質がフェリシアン化カリウムの場合は０．３３Ｖ）に維持するように機能する。これにより、前記血液の酵素反応による電荷の生成が促される。
【００２６】
さらに、生体情報測定回路１０は、前記所定レベルの印加電圧を設定時間内で再び立ち上げた後、所定時間内における反応部４の電荷放出による反応電流値を測定するように機能する。
【００２７】
ＤＡＣ１３は、０Ｖ以上のレベル可変の印加電圧を連続的に生成することができ、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に所定レベルの電圧を、任意に設定するように機能する。
【００２８】
従って、本実施形態では、図３に示すように、バイオセンサチップ１の挿入部５への挿入タイミングｔ１時から血液滴下時を含む所定時間及びｔ３時からｔ４時を含む期間は、所定の高い電圧に設定することができる。また、ｔ２時からｔ３時を含む期間は前記酸化還元電位以下の電圧に設定できる。
メモリ１１は、バイオセンサ補正チップ１４から得られる情報を記憶する。
【００２９】
次に、この測定器の動作を、図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。
まず、血液などの生体物質の測定開始時には、制御部７のＤＡＣ１３から印加電圧を出力し、さらにバイオセンサチップ１を測定器２の挿入部５に挿し込む。
このとき印加電圧は、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に印加される。
【００３０】
このため、この印加電圧によって反応部４に電流が流れ、この電流が図３（ａ）において、ｔ１時にＡＤＣ９を介して制御部７の生体情報測定回路１０に入力される。
【００３１】
このようにバイオセンサチップ１を挿入部５へ挿入した後は、所定時間経過した後のｔ２時に、反応部４上に生体物質を、ここでは血液を供給(滴下)する。この血液の滴下によって反応部４に流れる反応電流は、図２（ｂ）に示すように瞬時に立ち上がる。制御部７はこの血液の滴下を、瞬時に立ち上がるパルス状の電流に基づいて認識する。
【００３２】
続いて、制御部７は、ＤＡＣ１３から酸化還元電位以下の電圧を、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に加える。制御部７は、反応部４に加える前記低電圧を予め設定された放置期間（ｔ３時まで）維持し、この間に血液の化学(酵素)反応により生成される電荷を反応部４に蓄積させる。
【００３３】
次に、制御部７は、ｔ２時からの放置期間を経過したｔ３時に、ＤＡＣ１３から前記所定レベルの電圧を再び反応部４の両端に印加する。これにより反応部４には酵素反応に基づく抵抗値変化に応じた、図３（ｂ）に示すような反応電流が放出される。この反応電流値に対応する電圧が、前述のように制御部７に印加される。
【００３４】
前記反応電流は、印加電圧の印加時に鋭く所定の高レベルに立ち上がった後、反応部４における前記電荷の放電時定数に従って徐々に漸減していく傾向にある。そこで、この反応電流の漸減動作終盤付近の所定タイミングｔ４で反応電流値をそれぞれ採取する。
【００３５】
そして、電流値と血糖値との関係を示す検量線を使用して、採取した反応電流値から血糖値を計算する。
例えば、以下の検量線計算式を使用して計算する。
（式１）
Ｉ＜Ｇのとき、
Ｙ＝（Ａ１−Ｂ１×Ｔ）×Ｉ２＋（Ｃ１−Ｄ１×Ｔ）×Ｉ＋（Ｅ１−Ｆ１×Ｔ）
（式２）
Ｉ≧Ｇのとき、
Ｙ＝（Ａ２−Ｂ２×Ｔ）×Ｉ２＋（Ｃ２−Ｄ２×Ｔ）×Ｉ＋（Ｅ２−Ｆ２×Ｔ）
【００３６】
ここで、Ｙは血糖値、Ｉは反応電流値、Ｔは測定環境温度、Ｇは検量線選定閾値、Ａ１〜Ｆ１はＩ＜Ｇのときの検量線の計数、Ａ２〜Ｆ２はＩ≧Ｇのときの検量線の計数である。
ところで、バイオセンサチップ１は、製造ロット毎に上記の式１，式２におけるＡ１〜Ｆ１，Ａ２〜Ｆ２，Ｇの値（検量線データ）が異なっており、この検量線データは、バイオセンサ補正チップ１４のＥＥＰＲＯＭ１５に格納されている。
【００３７】
本実施形態では、バイオセンサチップ１による測定を行う前に、バイオセンサ補正チップ１４を接続して測定器２に予めバイオセンサチップ１が属する製造ロットの検量線データを送信する。これにより、バイオセンサチップ１の製造ロットに対応した検量線データを、検量線計算式（前記式１または式２）に用いて血糖値を計算することができる。
【００３８】
バイオセンサ補正チップ１４は、書き換え可能な不揮発性メモリの一例であり電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ１５を記憶手段として持ち、ＥＥＰＲＯＭ１５には、上記の検量線データ（Ａ１〜Ｆ１，Ａ１〜Ｆ１，Ｇの値）の他に、ロット管理用データとして、バイオセンサチップのロット番号、製造日、当該製造ロットのバイオセンサチップの枚数、バイオセンサ補正チップのロット番号等を格納しており、これらのロット管理用データも上記の検量線データとともに制御部７へディジタル信号として送信する。
【００３９】
バイオセンサ補正チップ１４は、測定器２のコネクタ電極６に接続可能なディジタル信号出力用の接続電極１６を備える。
また、前述のように、制御部７にはメモリ１１が設けられている。このメモリ１１には、バイオセンサ補正チップ１４から送信された製造ロットに対応する検量線データが記憶される。
【００４０】
ＥＥＰＲＯＭ１５を備えるバイオセンサ補正チップ１４は、前述のようにバイオセンサチップ１の製造ロット毎に異なる情報を持っている。従って、バイオセンサチップ１を用いた生体情報の測定の際には、同一製造ロットのバイオセンサチップ１に対して予め用意されたバイオセンサ補正チップ１４を前もって挿入部５に挿し込み、ＥＥＰＲＯＭ１５に予め格納しておいた情報を測定器２に入力する。
【００４１】
生体情報測定回路１０は、メモリ１１内の検量線データを読み出す。その後、バイオセンサ補正チップ１４に代えて挿入されるバイオセンサチップ１から得られた反応電流値を、このバイオセンサチップ１の製造ロットに対応した検量線データの検量線計算式（式１）あるいは（式２）を用いて血糖値を計算する。
【００４２】
この結果、生体情報測定回路１０は、製造ロット毎のバイオセンサチップ１の出力に誤りを生じることない、正確な血糖値（生体情報値）を出力及び表示することとなる。
【００４３】
また、ＥＥＰＲＯＭ１５に予め格納しておいたロット管理用データ、例えば、バイオセンサチップ１のロット番号、製造日、当該製造ロットのバイオセンサチップ１の枚数、バイオセンサ補正チップのロット番号などの情報も同時に測定器２に送信され、メモリ１１内に記憶される。
【００４４】
このようなロット管理用データを使用することにより、例えば、バイオセンサ補正チップと同じ製造ロットのバイオセンサチップ１が全て使用し終わったか否かが判別できる。あるいは、バイオセンサチップ１の製造日が使用期限を過ぎているか否かの判別なども可能である。
【００４５】
なお、測定器２は、ＰＣやネットワークを介してサーバ等に接続可能に構成することもできる。このように構成された測定器２を用いることにより、ＰＣやネットワークを介して新たな製造ロットのデータを取得して、バイオセンサ補正チップ１４の書き換え可能な記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１５に記憶された検量線データ等の情報を、新たな製造ロットのデータに書き換えることも容易にできる。
【００４６】
次に、本発明の実施形態によるバイオセンサチップ及びバイオセンサシステムを、図面を参照して説明する。図４はバイオセンサチップの回路図、図５はバイオセンサ補正チップの回路図、図６は測定器の入出力部の回路図、図７は測定器に挿入されたチップの判別時の電圧波形を示す図である。
【００４７】
図４に示すように、バイオセンサチップ１は、接続電極３及び反応部４を有し、接続電極３は端子ａ〜ｅを有する。端子ａ、ｂは互いに接続され、さらに反応部４に接続されている。端子ｃ、ｄ、ｅはいずれも開放状態となっている。
【００４８】
図５に示すように、バイオセンサ補正チップ１４は、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ１５および接続端子１６を有する。コネクタ電極６は端子ａ〜ｅを備え、これらのサイズ、数は接続端子１６の端子ａ〜ｅに対応している。
【００４９】
ＥＥＰＲＯＭ１５は、電源（Ｖｃｃ）端子、シリアルクロック（ＳＣＬ）端子、シリアルデータ（ＳＤＡ）端子を有し、電源端子は接続電極１６の端子ｃに接続されている。また、シリアルクロック端子はインダクタンスＬ１を介して接続電極１６の端子ｂ（第２の端子）に接続されている。シリアルデータ端子はインダクタンスＬ２を介して接続電極１６の端子（第１の端子）ｄに接続されている。
【００５０】
また、接続電極１６の端子ａは接地されるとともに、端子ａと端子ｂとの間に抵抗（例えば、１０ｋΩ）Ｒ１が接続されている。接続電極１６の端子ｄは抵抗（例えば、１０ｋΩ）Ｒ２を介して接地されている。なお、接続電極１６の端子ｅは開放状態である。また、ＥＥＰＲＯＭ１５には電源電圧安定化用のダイオードＤおよびコンデンサＣが接続されている。
【００５１】
図６は、測定器２における入出力部（チップ挿入検出部）の回路構成を示す。この入出力部を構成するコネクタ電極６の端子ａは接地され、端子ｂにはシリアルクロック信号（ＳＣＬ）出力、チップ検知入力ＴＢ０、抵抗Ｒ３を含むチップ検知用電圧出力Ｐ１が接続されている。
コネクタ電極６の端子ｃは電源Ｖｃｃに接続されている。コネクタ電極６の端子ｄは、抵抗Ｒ４（例えば、１００ｋΩ）を介して電源（Ｖｃｃ）側に接続されるとともに、シリアルデータ信号（ＳＤＡ）入力とチップ判別信号を兼ねたＰ３および抵抗Ｒ５を介してプルアップ信号出力Ｐ２にそれぞれ接続されている。接続電極１６の端子ｅは測定電流を増幅するアンプＡに接続されている。
【００５２】
次に、測定器２におけるバイオセンサチップ１およびバイオセンサ補正チップ１４の判別方法を、図７に示す回路各部のタイミングチャートに従って説明する。なお、測定器２における入出力部（チップ挿入検出部）においてチップ検知用電圧出力Ｐ１には所定の電圧（例えば、３．３Ｖ）が印加され（図７（ａ））、従って、チップ検知入力ＴＢ０はハイレベルの所定電位に保たれている。
【００５３】
ここで、バイオセンサチップ１を測定器２の挿入部５に挿入し、測定器２の前記コネクタ電極６に、図４に示すようなバイオセンサチップ１の接続電極３を、図２に示すように接続する。これにより、各電極３、６の各端子ａ、ｂを介してチップ検知入力ＴＢ０の電位は接地電位側に引かれて、ローレベルとなる（図７（ｂ））。これにより、測定器２のチップ判別手段１２により、チップ（バイオセンサチップ１あるいはバイオセンサ補正チップ１４のどちらか）が挿入されたことが検知される。
【００５４】
また、接続電極３の端子ｃ、ｄは開放状態であるため、抵抗Ｒ４を介して測定器２の電源Ｖｃｃに接続されたチップ判別信号Ｐ３はＶｃｃと同レベルとなる。すなわち図７（ｅ）に示すように、バイオセンサチップ１を接続した場合は、Ｖｃｃがハイレベルであれば、チップ判別信号Ｐ３はハイレベルのＬＶ１となり、チップ判別手段１２により、挿入されたチップがバイオセンサチップ１であると判別される。
【００５５】
一方、バイオセンサチップ１に代えてバイオセンサ補正チップ１４を測定器に接続した場合には、チップ検知入力ＴＢ０が抵抗Ｒ１を介して接地された形態となり、このチップ検知入力ＴＢ０の電位は、図７（ｂ）に示すように、ローレベルを維持する。これにより、測定器２のチップ判別手段１２により、チップ（バイオセンサチップ１あるいはバイオセンサ補正チップ１４のどちらか）が挿入されたことが検知される。そして、図７（ｃ）に示すように、電源Ｖｃｃからコネクタ電極６および接続電極１６の各端子ｃを通じて、ＥＥＰＲＯＭ１５に動作電源が印加される。
【００５６】
また、チップ判別信号Ｐ３はプルアップ抵抗Ｒ４を介して電源Ｖｃｃに接続されている。チップ判別信号Ｐ３には抵抗Ｒ５を介してプルアップ信号出力Ｐ２が接続されている。従って、接続電極１６をコネクタ電極６に接続した際に、それぞれの電極６、１６の各端子ｄに接続されたプルダウン抵抗Ｒ２によって、チップ判別信号Ｐ３の電位は、図７（ｅ）に示すように、略１／１０のレベルのＬＶ２に低下する。
【００５７】
なお、上記のようにして、チップの判別がなされた後は、バイオセンサ補正チップ１４と測定器２間でシリアルデータ（ＳＤＡ）の送受信が行われる。測定器２からバイオセンサ補正チップ１４へデータを送信する場合（送信時）は、図７（ｄ）に示すようにＰ２をローレベルとして、図７（ｅ）に示すようにＰ３からシリアルデータ（ＳＤＡ）をバイオセンサ補正チップ１４へ送信する。また、測定器２がバイオセンサ補正チップ１４からのデータを受信する場合（受信時）は、図７（ｄ）に示すようにＰ２をハイレベルとして、図７（ｅ）に示すようにＰ３でバイオセンサ補正チップ１４からのシリアルデータ（ＳＤＡ）を受信する。
【００５８】
以上のように、本発明の実施形態によれば、測定器２のコネクタ電極６に対し、バイオセンサチップ１側の接続電極３及びバイオセンサ補正チップ１４の接続電極１６のいずれを接続しても、チップ検知入力ＴＢ０の電位が下がるため、この電位を検出することで、それらの接続があったことを測定器２側で検知及び表示することができる。
さらに、測定器２のコネクタ電極６にバイオセンサチップ１側の接続電極３を接続した際には、チップ判別信号Ｐ３の電位に変化がないものの、バイオセンサ補正チップ１４側の接続電極１６を接続した場合には、チップ判別信号Ｐ３の電位が低下することによって、測定器２に接続されたチップの種類を判別することができる。
【００５９】
なお、測定器２及びバイオセンサ補正チップ１４がディジタル信号のやり取りを、Ｉ２Ｃ通信方式によりＳＣＬ（シリアルクロック）とＳＤＡ（シリアルデータ）用の２本の信号線を用いることで可能になるため、これらを結ぶバイオセンサ補正チップ１４側の電源用ピン及び接地用ピンを除く信号ピン数を少なく抑えることができ、合わせて高速のシリアル通信が可能になる。
【００６０】
以上、詳述したように、本実施形態にかかるバイオセンサ補正チップ１４及びバイオセンサシステムによれば、製造ロット毎に異なる検量線の違いによってバイオセンサチップ１で測定される血糖値を正確に測定できるバイオセンサ補正チップ１４に対し、自動的にこのバイオセンサ補正チップの挿入が検知できると共に、挿入されたチップがバイオセンサチップであるかバイオセンサ補正チップであるかの判別が自動的かつ確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを装着した測定器を示す回路図である。
【図２】本実施形態におけるバイオセンサチップを装着した測定器を示す回路図である。
【図３】図１に示す生体情報測定回路各部における電流、電圧のタイミングチャートである。
【図４】本実施形態におけるバイオセンサチップを示す回路図である。
【図５】本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを示す回路図である。
【図６】本実施形態における測定器の入出力部を示す回路図である。
【図７】図６における入出力部の各部における電圧の波形図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ バイオセンサチップ
２ 測定器
３ 接続電極
４ 反応部
５ 挿入部
６ コネクタ電極
７ 制御部
９ アナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ）
１０ 生体情報測定回路
１１ メモリ
１２ チップ判別手段
１３ ディジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）
１４ バイオセンサ補正チップ
１５ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
１６ 接続端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、測定器の挿入部に設けられたコネクタ電極に接続可能なディジタル信号出力用の複数の接続端子と、バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生体機能をエレクトロニクス分野に応用するバイオエレクトロニクスの研究が進んでいる。このバイオエレクトロニクス分野におけるバイオセンサチップは、生体が持つ優れた分子識別機能を利用したデバイスであり、化学物質を迅速にしかも簡便に測定できるものとして、将来有望視されている。
【０００３】
かかるバイオセンサチップは、微量試料測定用センサとして応用され、例えば血糖値や尿糖値を測定して糖尿病を自己管理し、予防する家庭内健康診断（セルフケア）に使い捨て使用されたり、工業的には生産ライン上の商品の抜取品質検査等に用いられたりするなど応用分野は広い。
【０００４】
前記バイオセンサチップを利用するバイオセンサシステムとして、例えば特許文献１に記載の定量分析装置がある。この定量分析装置では、使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）を、コネクタ端子を介して測定回路に接続可能とする構成を持ち、コネクタ端子の接続後にスイッチを入れて電源としての電池からオペアンプを介して使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）に電圧を印加可能にしている。
【０００５】
この使い捨てセンサ（バイオセンサチップ）は、反応部における内部抵抗等のばらつきに基づいて生体情報の測定結果に違い（測定誤差）が生じることがある。このため、測定誤差を、調整モード切換え用、機差補正用・校正用、単位切換え用などの用途ごとに、異なった抵抗値を持つバイオセンサ補正チップを前記測定器に挿し込むことによって、自動的に補正する方法が、前記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特公平８−２０４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のバイオセンサ補正チップにあっては、前述の用途ごとに異なった値の抵抗を持ち、バイオセンサ補正チップの前記差込み時に、測定器側ではその抵抗値に応じた電流値を検知し、測定値の補正、検量線の識別・選択、濃度値に基づく装置異常の有無、濃度単位の変更等が行えるものの、前記用途ごとのバイオセンサ補正チップを測定器に接続するという、極めて面倒な作業が必要になる。
【０００７】
また、各補正用の抵抗値が固定値であるため、温度などの周辺環境の変化や経時変化に柔軟に対応できず、出荷段階などにおいて前記測定誤差の補正が行えないという不都合がある。また、調整モード切換え用、機差補正用・校正用、単位切換え用などの用途ごとに、抵抗値が異なる抵抗を持つ別々のバイオセンサ補正チップを用意する必要がある。
【０００８】
さらに、各バイオセンサ補正チップは、抵抗値（または電流値）の違いによって測定値の補正を行うため、使用済みのバイオセンサチップと補正用チップとの区別が付かなくなる。例えば、使用済みのバイオセンサチップを用いた前記補正の処理を制御部に対して誤って実行させてしまう場合が考えられる。
【０００９】
本発明は前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、測定器の挿入部に設けられたコネクタ電極に接続可能なディジタル信号出力用の複数の接続端子と、バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、自動的にかつ確実にバイオセンサチップとの判別ができるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的達成のために、本発明に係るバイオセンサ補正チップは、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、
前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、
該記憶手段から読み出した前記データを前記接続電極及びコネクタ電極を介して前記測定器に送信可能に構成され、
前記測定器の挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることにより、前記バイオセンサチップと判別可能に構成されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１２】
また、前記コネクタ電極の第２の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１３】
また、前記データは検量線を補正する検量線データであり、該検量線データは検量線計算式に代入する複数の係数からなることが好ましい。
【００１４】
また、前記記憶手段に、ロット管理用データが記憶されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記記憶手段が、書き換え可能な不揮発性メモリ、特にシリアルクロックとシリアルデータ用の２本の信号線を備えたＩ２ＣＥＥＰＲＯＭであることであることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のかかるバイオセンサシステムは、バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を有するコネクタ電極に接続可能な複数の端子を有するディジタル信号出力用の接続電極と、前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップと、
前記バイオセンサ補正チップを前記挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極が持つ複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることによりチップの種類を判別するチップ判別手段を備える測定器と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることが好ましい。
【００１８】
また、前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第２の端子に接続されたバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される前記接続電極の端子にプルダウン用の抵抗を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムによれば、自動的にチップの挿入が検知できると共に、挿入されたチップがバイオセンサチップであるかバイオセンサ補正チップであるかの判別が自動的かつ確実にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態によるバイオセンサ補正チップ及びバイオセンサシステムを、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、バイオセンサチップに供給される生体物質（試料）の一例として血液を挙げ、この血液中の血糖値を測定するバイオセンサシステムを例にして説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを接続した測定器を示す回路図、図２は、バイオセンサチップを測定器に接続した状態の測定器を示す回路図、図３は、測定器各部の電圧、電流波形のタイミングチャートである。
図２及び図３を参照しながら、バイオセンサチップ１を使用するバイオセンサシステムについて説明する。このバイオセンサシステムは、バイオセンサチップ1と、バイオセンサ補正チップ１４と、バイオチップセンサ１に供給された生体物質の生体情報を測定する測定器２とからなる。
【００２２】
これらのうち、バイオセンサチップ１は、複数のセンサ電極としての接続電極（以下、接続電極という）３に接続するように設けられ、かつ生体物質が供給（滴下）される反応部４を備えている。接続電極３は５個の端子ａ〜ｅを備えている。
反応部４は、例えば血糖値反応用として構成されるものでは、酸化還元酵素と電子伝導体（メディエータ）との混合物、例えば、グルコースオキシダーゼとフェリシアン化カリウムとの混合物により形成される。
【００２３】
測定器２は、コネクタ電極６及び制御部７を有する。これらのうちコネクタ電極６は５個の端子ａ〜ｅを備えている。
制御部７は、アナログ／ディジタル変換回路（以下、ＡＤＣという）９、生体情報測定回路１０、メモリ１１、チップ判別手段１２及びディジタル／アナログ変換回路（以下、ＤＡＣという）１３を有する。チップ判別手段１２は挿入部５に挿入された（コネクタ電極６に接続された）チップが、後述のチップ判別信号がハイレベルかローレベルかによってバイオセンサチップ１か、後述のバイオセンサ補正チップ１４であるかを判別するものである。
【００２４】
前記ＡＤＣ９には、コネクタ電極６と生体情報測定回路１０とを直接接続するバイパス回路及びスイッチ（いずれも、図示省略）が設けられている。また、生体情報測定回路１０は、挿入部５へのバイオセンサチップ１の挿入によって、ＤＡＣ１３を通じて反応部４に対する印加電圧を所定レベルに立ち上げるように機能する。
【００２５】
生体情報測定回路１０は、反応部４に血液が供給されると、この反応部４に対する印加電圧を所定時間、酸化還元電位以下のレベル（例えば、反応物質がフェリシアン化カリウムの場合は０．３３Ｖ）に維持するように機能する。これにより、前記血液の酵素反応による電荷の生成が促される。
【００２６】
さらに、生体情報測定回路１０は、前記所定レベルの印加電圧を設定時間内で再び立ち上げた後、所定時間内における反応部４の電荷放出による反応電流値を測定するように機能する。
【００２７】
ＤＡＣ１３は、０Ｖ以上のレベル可変の印加電圧を連続的に生成することができ、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に所定レベルの電圧を、任意に設定するように機能する。
【００２８】
従って、本実施形態では、図３に示すように、バイオセンサチップ１の挿入部５への挿入タイミングｔ１時から血液滴下時を含む所定時間及びｔ３時からｔ４時を含む期間は、所定の高い電圧に設定することができる。また、ｔ２時からｔ３時を含む期間は前記酸化還元電位以下の電圧に設定できる。
メモリ１１は、バイオセンサ補正チップ１４から得られる情報を記憶する。
【００２９】
次に、この測定器の動作を、図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。
まず、血液などの生体物質の測定開始時には、制御部７のＤＡＣ１３から印加電圧を出力し、さらにバイオセンサチップ１を測定器２の挿入部５に挿し込む。
このとき印加電圧は、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に印加される。
【００３０】
このため、この印加電圧によって反応部４に電流が流れ、この電流が図３（ａ）において、ｔ１時にＡＤＣ９を介して制御部７の生体情報測定回路１０に入力される。
【００３１】
このようにバイオセンサチップ１を挿入部５へ挿入した後は、所定時間経過した後のｔ２時に、反応部４上に生体物質を、ここでは血液を供給(滴下)する。この血液の滴下によって反応部４に流れる反応電流は、図２（ｂ）に示すように瞬時に立ち上がる。制御部７はこの血液の滴下を、瞬時に立ち上がるパルス状の電流に基づいて認識する。
【００３２】
続いて、制御部７は、ＤＡＣ１３から酸化還元電位以下の電圧を、接続電極３及びコネクタ電極６を介して反応部４に加える。制御部７は、反応部４に加える前記低電圧を予め設定された放置期間（ｔ３時まで）維持し、この間に血液の化学(酵素)反応により生成される電荷を反応部４に蓄積させる。
【００３３】
次に、制御部７は、ｔ２時からの放置期間を経過したｔ３時に、ＤＡＣ１３から前記所定レベルの電圧を再び反応部４の両端に印加する。これにより反応部４には酵素反応に基づく抵抗値変化に応じた、図３（ｂ）に示すような反応電流が放出される。この反応電流値に対応する電圧が、前述のように制御部７に印加される。
【００３４】
前記反応電流は、印加電圧の印加時に鋭く所定の高レベルに立ち上がった後、反応部４における前記電荷の放電時定数に従って徐々に漸減していく傾向にある。そこで、この反応電流の漸減動作終盤付近の所定タイミングｔ４で反応電流値をそれぞれ採取する。
【００３５】
そして、電流値と血糖値との関係を示す検量線を使用して、採取した反応電流値から血糖値を計算する。
例えば、以下の検量線計算式を使用して計算する。
（式１）
Ｉ＜Ｇのとき、
Ｙ＝（Ａ１−Ｂ１×Ｔ）×Ｉ２＋（Ｃ１−Ｄ１×Ｔ）×Ｉ＋（Ｅ１−Ｆ１×Ｔ）
（式２）
Ｉ≧Ｇのとき、
Ｙ＝（Ａ２−Ｂ２×Ｔ）×Ｉ２＋（Ｃ２−Ｄ２×Ｔ）×Ｉ＋（Ｅ２−Ｆ２×Ｔ）
【００３６】
ここで、Ｙは血糖値、Ｉは反応電流値、Ｔは測定環境温度、Ｇは検量線選定閾値、Ａ１〜Ｆ１はＩ＜Ｇのときの検量線の計数、Ａ２〜Ｆ２はＩ≧Ｇのときの検量線の計数である。
ところで、バイオセンサチップ１は、製造ロット毎に上記の式１，式２におけるＡ１〜Ｆ１，Ａ２〜Ｆ２，Ｇの値（検量線データ）が異なっており、この検量線データは、バイオセンサ補正チップ１４のＥＥＰＲＯＭ１５に格納されている。
【００３７】
本実施形態では、バイオセンサチップ１による測定を行う前に、バイオセンサ補正チップ１４を接続して測定器２に予めバイオセンサチップ１が属する製造ロットの検量線データを送信する。これにより、バイオセンサチップ１の製造ロットに対応した検量線データを、検量線計算式（前記式１または式２）に用いて血糖値を計算することができる。
【００３８】
バイオセンサ補正チップ１４は、書き換え可能な不揮発性メモリの一例であり電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ１５を記憶手段として持ち、ＥＥＰＲＯＭ１５には、上記の検量線データ（Ａ１〜Ｆ１，Ａ１〜Ｆ１，Ｇの値）の他に、ロット管理用データとして、バイオセンサチップのロット番号、製造日、当該製造ロットのバイオセンサチップの枚数、バイオセンサ補正チップのロット番号等を格納しており、これらのロット管理用データも上記の検量線データとともに制御部７へディジタル信号として送信する。
【００３９】
バイオセンサ補正チップ１４は、測定器２のコネクタ電極６に接続可能なディジタル信号出力用の接続電極１６を備える。
また、前述のように、制御部７にはメモリ１１が設けられている。このメモリ１１には、バイオセンサ補正チップ１４から送信された製造ロットに対応する検量線データが記憶される。
【００４０】
ＥＥＰＲＯＭ１５を備えるバイオセンサ補正チップ１４は、前述のようにバイオセンサチップ１の製造ロット毎に異なる情報を持っている。従って、バイオセンサチップ１を用いた生体情報の測定の際には、同一製造ロットのバイオセンサチップ１に対して予め用意されたバイオセンサ補正チップ１４を前もって挿入部５に挿し込み、ＥＥＰＲＯＭ１５に予め格納しておいた情報を測定器２に入力する。
【００４１】
生体情報測定回路１０は、メモリ１１内の検量線データを読み出す。その後、バイオセンサ補正チップ１４に代えて挿入されるバイオセンサチップ１から得られた反応電流値を、このバイオセンサチップ１の製造ロットに対応した検量線データの検量線計算式（式１）あるいは（式２）を用いて血糖値を計算する。
【００４２】
この結果、生体情報測定回路１０は、製造ロット毎のバイオセンサチップ１の出力に誤りを生じることない、正確な血糖値（生体情報値）を出力及び表示することとなる。
【００４３】
また、ＥＥＰＲＯＭ１５に予め格納しておいたロット管理用データ、例えば、バイオセンサチップ１のロット番号、製造日、当該製造ロットのバイオセンサチップ１の枚数、バイオセンサ補正チップのロット番号などの情報も同時に測定器２に送信され、メモリ１１内に記憶される。
【００４４】
このようなロット管理用データを使用することにより、例えば、バイオセンサ補正チップと同じ製造ロットのバイオセンサチップ１が全て使用し終わったか否かが判別できる。あるいは、バイオセンサチップ１の製造日が使用期限を過ぎているか否かの判別なども可能である。
【００４５】
なお、測定器２は、ＰＣやネットワークを介してサーバ等に接続可能に構成することもできる。このように構成された測定器２を用いることにより、ＰＣやネットワークを介して新たな製造ロットのデータを取得して、バイオセンサ補正チップ１４の書き換え可能な記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１５に記憶された検量線データ等の情報を、新たな製造ロットのデータに書き換えることも容易にできる。
【００４６】
次に、本発明の実施形態によるバイオセンサチップ及びバイオセンサシステムを、図面を参照して説明する。図４はバイオセンサチップの回路図、図５はバイオセンサ補正チップの回路図、図６は測定器の入出力部の回路図、図７は測定器に挿入されたチップの判別時の電圧波形を示す図である。
【００４７】
図４に示すように、バイオセンサチップ１は、接続電極３及び反応部４を有し、接続電極３は端子ａ〜ｅを有する。端子ａ、ｂは互いに接続され、さらに反応部４に接続されている。端子ｃ、ｄ、ｅはいずれも開放状態となっている。
【００４８】
図５に示すように、バイオセンサ補正チップ１４は、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ１５および接続端子１６を有する。コネクタ電極６は端子ａ〜ｅを備え、これらのサイズ、数は接続端子１６の端子ａ〜ｅに対応している。
【００４９】
ＥＥＰＲＯＭ１５は、電源（Ｖｃｃ）端子、シリアルクロック（ＳＣＬ）端子、シリアルデータ（ＳＤＡ）端子を有し、電源端子は接続電極１６の端子ｃに接続されている。また、シリアルクロック端子はインダクタンスＬ１を介して接続電極１６の端子ｂ（第２の端子）に接続されている。シリアルデータ端子はインダクタンスＬ２を介して接続電極１６の端子（第１の端子）ｄに接続されている。
【００５０】
また、接続電極１６の端子ａは接地されるとともに、端子ａと端子ｂとの間に抵抗（例えば、１０ｋΩ）Ｒ１が接続されている。接続電極１６の端子ｄは抵抗（例えば、１０ｋΩ）Ｒ２を介して接地されている。なお、接続電極１６の端子ｅは開放状態である。また、ＥＥＰＲＯＭ１５には電源電圧安定化用のダイオードＤおよびコンデンサＣが接続されている。
【００５１】
図６は、測定器２における入出力部（チップ挿入検出部）の回路構成を示す。この入出力部を構成するコネクタ電極６の端子ａは接地され、端子ｂにはシリアルクロック信号（ＳＣＬ）出力、チップ検知入力ＴＢ０、抵抗Ｒ３を含むチップ検知用電圧出力Ｐ１が接続されている。
コネクタ電極６の端子ｃは電源Ｖｃｃに接続されている。コネクタ電極６の端子ｄは、抵抗Ｒ４（例えば、１００ｋΩ）を介して電源（Ｖｃｃ）側に接続されるとともに、シリアルデータ信号（ＳＤＡ）入力とチップ判別信号を兼ねたＰ３および抵抗Ｒ５を介してプルアップ信号出力Ｐ２にそれぞれ接続されている。接続電極１６の端子ｅは測定電流を増幅するアンプＡに接続されている。
【００５２】
次に、測定器２におけるバイオセンサチップ１およびバイオセンサ補正チップ１４の判別方法を、図７に示す回路各部のタイミングチャートに従って説明する。なお、測定器２における入出力部（チップ挿入検出部）においてチップ検知用電圧出力Ｐ１には所定の電圧（例えば、３．３Ｖ）が印加され（図７（ａ））、従って、チップ検知入力ＴＢ０はハイレベルの所定電位に保たれている。
【００５３】
ここで、バイオセンサチップ１を測定器２の挿入部５に挿入し、測定器２の前記コネクタ電極６に、図４に示すようなバイオセンサチップ１の接続電極３を、図２に示すように接続する。これにより、各電極３、６の各端子ａ、ｂを介してチップ検知入力ＴＢ０の電位は接地電位側に引かれて、ローレベルとなる（図７（ｂ））。これにより、測定器２のチップ判別手段１２により、チップ（バイオセンサチップ１あるいはバイオセンサ補正チップ１４のどちらか）が挿入されたことが検知される。
【００５４】
また、接続電極３の端子ｃ、ｄは開放状態であるため、抵抗Ｒ４を介して測定器２の電源Ｖｃｃに接続されたチップ判別信号Ｐ３はＶｃｃと同レベルとなる。すなわち図７（ｅ）に示すように、バイオセンサチップ１を接続した場合は、Ｖｃｃがハイレベルであれば、チップ判別信号Ｐ３はハイレベルのＬＶ１となり、チップ判別手段１２により、挿入されたチップがバイオセンサチップ１であると判別される。
【００５５】
一方、バイオセンサチップ１に代えてバイオセンサ補正チップ１４を測定器に接続した場合には、チップ検知入力ＴＢ０が抵抗Ｒ１を介して接地された形態となり、このチップ検知入力ＴＢ０の電位は、図７（ｂ）に示すように、ローレベルを維持する。これにより、測定器２のチップ判別手段１２により、チップ（バイオセンサチップ１あるいはバイオセンサ補正チップ１４のどちらか）が挿入されたことが検知される。そして、図７（ｃ）に示すように、電源Ｖｃｃからコネクタ電極６および接続電極１６の各端子ｃを通じて、ＥＥＰＲＯＭ１５に動作電源が印加される。
【００５６】
また、チップ判別信号Ｐ３はプルアップ抵抗Ｒ４を介して電源Ｖｃｃに接続されている。チップ判別信号Ｐ３には抵抗Ｒ５を介してプルアップ信号出力Ｐ２が接続されている。従って、接続電極１６をコネクタ電極６に接続した際に、それぞれの電極６、１６の各端子ｄに接続されたプルダウン抵抗Ｒ２によって、チップ判別信号Ｐ３の電位は、図７（ｅ）に示すように、略１／１０のレベルのＬＶ２に低下する。
【００５７】
なお、上記のようにして、チップの判別がなされた後は、バイオセンサ補正チップ１４と測定器２間でシリアルデータ（ＳＤＡ）の送受信が行われる。測定器２からバイオセンサ補正チップ１４へデータを送信する場合（送信時）は、図７（ｄ）に示すようにＰ２をローレベルとして、図７（ｅ）に示すようにＰ３からシリアルデータ（ＳＤＡ）をバイオセンサ補正チップ１４へ送信する。また、測定器２がバイオセンサ補正チップ１４からのデータを受信する場合（受信時）は、図７（ｄ）に示すようにＰ２をハイレベルとして、図７（ｅ）に示すようにＰ３でバイオセンサ補正チップ１４からのシリアルデータ（ＳＤＡ）を受信する。
【００５８】
以上のように、本発明の実施形態によれば、測定器２のコネクタ電極６に対し、バイオセンサチップ１側の接続電極３及びバイオセンサ補正チップ１４の接続電極１６のいずれを接続しても、チップ検知入力ＴＢ０の電位が下がるため、この電位を検出することで、それらの接続があったことを測定器２側で検知及び表示することができる。
さらに、測定器２のコネクタ電極６にバイオセンサチップ１側の接続電極３を接続した際には、チップ判別信号Ｐ３の電位に変化がないものの、バイオセンサ補正チップ１４側の接続電極１６を接続した場合には、チップ判別信号Ｐ３の電位が低下することによって、測定器２に接続されたチップの種類を判別することができる。
【００５９】
なお、測定器２及びバイオセンサ補正チップ１４がディジタル信号のやり取りを、Ｉ２Ｃ通信方式によりＳＣＬ（シリアルクロック）とＳＤＡ（シリアルデータ）用の２本の信号線を用いることで可能になるため、これらを結ぶバイオセンサ補正チップ１４側の電源用ピン及び接地用ピンを除く信号ピン数を少なく抑えることができ、合わせて高速のシリアル通信が可能になる。
【００６０】
以上、詳述したように、本実施形態にかかるバイオセンサ補正チップ１４及びバイオセンサシステムによれば、製造ロット毎に異なる検量線の違いによってバイオセンサチップ１で測定される血糖値を正確に測定できるバイオセンサ補正チップ１４に対し、自動的にこのバイオセンサ補正チップの挿入が検知できると共に、挿入されたチップがバイオセンサチップであるかバイオセンサ補正チップであるかの判別が自動的かつ確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを装着した測定器を示す回路図である。
【図２】本実施形態におけるバイオセンサチップを装着した測定器を示す回路図である。
【図３】図１に示す生体情報測定回路各部における電流、電圧のタイミングチャートである。
【図４】本実施形態におけるバイオセンサチップを示す回路図である。
【図５】本実施形態に係るバイオセンサ補正チップを示す回路図である。
【図６】本実施形態における測定器の入出力部を示す回路図である。
【図７】図６における入出力部の各部における電圧の波形図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ バイオセンサチップ
２ 測定器
３ 接続電極
４ 反応部
５ 挿入部
６ コネクタ電極
７ 制御部
９ アナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ）
１０ 生体情報測定回路
１１ メモリ
１２ チップ判別手段
１３ ディジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）
１４ バイオセンサ補正チップ
１５ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
１６ 接続端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、
前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、
該記憶手段から読み出した前記データを前記接続電極及びコネクタ電極を介して前記測定器に送信可能に構成され、
前記測定器の挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることにより、前記バイオセンサチップと判別可能に構成されることを特徴とするバイオセンサ補正チップ。
【請求項２】
前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項３】
前記コネクタ電極の第２の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項４】
前記データは検量線を補正する検量線データであり、該検量線データは検量線計算式に代入する複数の係数からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項５】
前記記憶手段に、ロット管理用データが記憶されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項６】
前記記憶手段が、書き換え可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項７】
前記記憶手段が、シリアルクロックとシリアルデータ用の２本の信号線を備えたＩ２ＣＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項６に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項８】
バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップと、
前記バイオセンサ補正チップを前記挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極が持つ複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることによりチップの種類を判別するチップ判別手段を備える測定器と、を含むことを特徴とするバイオセンサシステム。
【請求項９】
前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項８に記載のバイオセンサシステム。
【請求項１０】
前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第２の端子に接続されたバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される前記接続電極の端子にプルダウン用の抵抗を設けることを特徴とする請求項８または９に記載のバイオセンサシステム。
【請求項１】
バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、
前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備え、
該記憶手段から読み出した前記データを前記接続電極及びコネクタ電極を介して前記測定器に送信可能に構成され、
前記測定器の挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることにより、前記バイオセンサチップと判別可能に構成されることを特徴とするバイオセンサ補正チップ。
【請求項２】
前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項３】
前記コネクタ電極の第２の端子に接続されるバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項４】
前記データは検量線を補正する検量線データであり、該検量線データは検量線計算式に代入する複数の係数からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項５】
前記記憶手段に、ロット管理用データが記憶されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項６】
前記記憶手段が、書き換え可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項７】
前記記憶手段が、シリアルクロックとシリアルデータ用の２本の信号線を備えたＩ２ＣＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項６に記載のバイオセンサ補正チップ。
【請求項８】
バイオセンサチップの測定を行う測定器の挿入部に挿入可能であり、前記測定器の挿入部に設けられた複数の端子を持つコネクタ電極に接続可能な複数の端子を持つディジタル信号出力用の接続電極と、前記バイオセンサチップの製造ロット毎に異なるデータを記憶する記憶手段と、を備えるバイオセンサ補正チップと、
前記バイオセンサ補正チップを前記挿入部に挿入して接続電極をコネクタ電極に接続したとき、前記コネクタ電極が持つ複数の端子のうちの第１の端子に現れる電圧レベルが前記バイオセンサチップを挿入した場合と異なることによりチップの種類を判別するチップ判別手段を備える測定器と、を含むことを特徴とするバイオセンサシステム。
【請求項９】
前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の第１の端子に接続されるバイオセンサチップの接続端子が開放である場合に、前記コネクタ電極の第１の端子に接続される接続電極の端子にプルダウン用の抵抗が接続されることを特徴とする請求項８に記載のバイオセンサシステム。
【請求項１０】
前記バイオセンサ補正チップには、前記コネクタ電極の複数の端子のうちの第２の端子に接続されたバイオセンサチップの接続電極の端子が接地電位である場合に、前記コネクタ電極の第２の端子に接続される前記接続電極の端子にプルダウン用の抵抗を設けることを特徴とする請求項８または９に記載のバイオセンサシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１８０５４５（Ｐ２００９−１８０５４５Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７８８７（Ｐ２００８−１７８８７）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
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