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計測方法

【計測原理組み合わせ】

  • ベクトル心電図 : フランク誘導法
  • 非観血式血圧計 : トノメトリ法
  • 脳波測定 : 10/20法
  • 眼振図 : 電位差測定
  • 超音波血流計 : ドプラ法
  • カプノメータ : ランバート・ベールの法則
  • MRI : 核磁気共鳴現象
  • SPECT : 放射性核種の崩壊
  • 脳磁図 : ジョセフソン効果
  • 常温高圧型冷凍手術器 : ジュール・トムソン効果
  • パルスオキシメータ : ランバート・ベールの法則
  • スパイロメータ(ニューモタコメータ型) : ハーゲンポアズイユの法則
  • トランジットタイム型超音波血流計 : 超音波の伝播時間の差
  • ドプラ型流量計 : ドプラ効果

 
【測定方法種類】
光電比色法

  • 溶液の色の濃さによって物質を定量する分析方法を比色分析といい、このために用いる光電光度計を比色計または光電比色計とよぶ。
  • フィルターと組み合わせて特定の波長に対する吸光度を測定するもので、対象物質による試料の着色または試料に試薬を加えたときの着色など、一般に呈色反応を利用した溶液の分析やガス分析などに用いられる。

 
分光光度法

  • 分光(吸光)光度計は、単色光を作り出してこれに試料に照射し、透過した光の量を測定することにより、その物質の濃度を定量的に分析する。
  • 試料の波長における吸光度を求める。
  • 吸光度が、試料中の吸光物質の濃度に比例するところから、定量分析に用いられる。
  • 紫外線分光光度:紫外領域の光の強さのスペクトルを発する物質の分析に使用。可視部の波長を用いる比色法と区別して言う。
  • 赤外分光光度法:赤外領域のスペクトル分布(分光密度)を分析する。

 
原子吸光光度法

  • 吸光光度計と原理的には同じ。
  • 分子を構成原子に熱分解させ、原子固有の波長の光(共鳴線)を照射すると原子は共鳴線を吸収する(原子吸収)この吸光度の測定から、試料溶液中の目的元素の濃度を測定する。

 
炎光光度法

  • 試料を炎で励起し、励起された原子、分子、イオンなどが安定状態に戻るときに発する励起種に固有な波長の発光強度を測定する。
  • 試料中の金属元素をガス燃焼のフレームによる加熱で発光させ、その発光光度から物質を定性、定量する。
  • 臨床的には血清や尿のナトリウム、カリウムの測定に応用される。

 
蛍光光度法

  • 蛍光物質を含む試料に紫外線など励起光を照射すると、蛍光を発する。この蛍光強度から濃度を測定する。
  • 分子に光を照射すると、光を吸収したのちそのエネルギーを光として放出することがある。
  • これを蛍光とよび、この光のスペクトルと強度を測定することにより、試料の性質と濃度を調べる。

 
イオン電極法<イオン選択性電極(ISE)>

  • 温度や測定以外のイオン(妨害イオン)の影響を受ける
  • 膜によって測定したいイオンだけを選択的に取り込んで測定することが可能。
  • イオン選択膜がイオンの活量に応じた膜電位を発生する。
  • 種類) 固体膜型・液膜型・酵素膜型・ガス感応膜型

 
バイオセンサ

  • グルコースセンサ、ISFET、酵素FETなど
  • 生体の持つ分子識別機能を利用した化学物質を計測する。各種の生体材料と電極、半導体などの物理的素子
  • トランスデューサを組合わせたもの。電極の代わりにISFETやサーマルセンサ、フォトセンサなどを用いる。
  • ポテンショメトリックとアンペロメトリックセンサがある。

 
ISFET

  • pHセンサ
  • ポテンショメトリックセンサ

 
酵素センサ

  • SFETのゲート表面に酵素を固定化することにより、各種のセンサとして用いられる。
  • アンペロメトリックセンサ
  • グルコースセンサ、中性脂質センサ、尿素感応性センサなど

 
グルコースセンサ

  • 酵素センサの一つ。酵素固定膜を持つ電極。
  • 固定化グルコースオキシターゼ膜(GOD)と酸素電極あるいは過酸化水素電極からなる。
  • アンペロメトリックセンサ

 
酵素電極法

  • 酵素法は、試料中の測定対象物質もしくはその反応生成物を特定の酵素を用いて特異的に測定しようとする方法。
  • 酵素を試薬として用いること以外は比色法などと同様である。ほとんどの生体成分が分析可能。
  • 酵素を固定膜とし、イオン選択性電極やガス感応性電極と組合わせたものが、上記の酵素センサである。(酵素法+電極法)

 
クロマトグラフィ

  • 多成分混合系から各成分を分離分析する方法。
  • 液体やガスの流れの中に混合物である試料を入れ、それぞれの成分の性質の差により特定の物質を抽出する。

 
電気泳動

  • 液体中の電極に直流電圧を加えると、電気泳動(コロイド粒子流)と電気浸透(溶媒分子流)の現象がおこる。
  • 電気泳動による分子電荷の移動度の違いを利用して物質の分離や分析を行う。