CN101584591A - 生物信息获取方法和设备及生理活性物质测量方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供生物信息获取方法和设备及生理活性物质测量方法和设备。一种生物信息获取方法用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述方法包括从所述活体的体表收集所述生理活性物质的过程。

Description

生物信息获取方法和设备及生理活性物质测量方法和设备
技术领域
本发明涉及生物信息获取方法和设备。本发明还涉及生理活性物质测量方法和设备。更具体地，本发明涉及基于从活体的体表(body surface)收集的生理活性物质的定量值获取关于该活体的信息的生物信息获取方法和设备。
背景技术
过去已知的用于获取活体中的关于紧张感、情感、月经周期等的信息(此后称为“关于活体的信息”或者“生物信息”)的方法包括基于如下各项的生物信息获取方法：通过诊断问题、感官问卷等的心理评估；基于脑电波、肌电电势等的生理测试；通过工作表现等的行为测量等等。例如，日本专利早期公开No.2006-94969公开了一种基于心率确定月经周期的技术。此外，日本专利No.2582957公开了一种用于监测体温或心率的变化的日常活动性水平监测系统。
近年来已经开发了作为更简单的方法的多种技术，用于通过使用血、尿或唾液中包含的生理活性物质作为指示剂来获取关于活体的信息。例如，日本专利早期公开No.Hei 11-38004公开了一种紧张感的定量方法，其使用唾液中包含的肾上腺皮质类固醇和/或其代谢物的浓度作为指示剂。此外，日本专利早期公开No.2000-131318公开了一种通过使用包含在血液等中的β-内啡肽(endorphin)、多巴胺、免疫球蛋白A、前列腺素D2等作为指示剂以舒适和不适两方面来估计紧张感的方法。
发明内容
与依赖于心理评估、生理测试、行为测量等的方法相比，利用血、尿或唾液中包含的生理活性物质作为指示剂的生物信息获取方法的优点在于，其更简单且更容易，并且不需要大型的系统或设备。
但是，利用这些方法，必须进行抽血或收集尿或唾液的工作，以对生理活性物质进行定量。例如，当使用血液时，出现的问题是对象经受来自于抽血的精神或身体负担。此外，这样的由抽血导致的精神或身体负担可能变为导致对象的紧张感、情感等变化的紧张，引起不能获取准确的生物信息的潜在问题。
另一方面，尿或唾液的使用可以避免抽血中的某些带来问题的医学作用，还可以减小对象的精神或身体负担。但是，难以在随时间或持续地收集尿或唾液。而且，在尿或唾液的收集和尿或唾液中含有的生理活性物质的体内代谢之间存在时间滞后。因此，存在着几乎不可能实时地获取生物信息的问题。虽然尿或唾液的收集带来的精神或身体负担更低，但是其使得对象很留意收集工作，也引起不能获取准确的生物信息的潜在问题。
因此，期望提供一种生物信息获取方法，该方法可以简单地、容易地并低侵害性地持续地从活体收集生理活性物质并获取准确的生物信息。还期望提供一种适于实施这样的方法的生物信息获取设备。还期望提供一种适用于生物信息获取方法中的生理活性物质测量方法。还期望提供一种生理活性物质测量设备，其适用于实现上述测量方法并适于结合到生物信息获取设备中。
在本发明的一个实施例中，提供了一种生物信息获取方法，用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述方法包括从所述活体的体表收集所述生理活性物质的过程。
在该生物信息获取方法中，所述体表可以是手指或手掌的皮肤表面。通过从活体的体表收集生理活性物质，可以简单地、容易地并低侵害性地收集生理活性物质，而且，可以持续地从该活体收集生理活性物质。
在该生物信息获取方法中，可以从已经与所述体表接触的溶剂收集所述生理活性物质。
所述生理活性物质可以是皮质醇，并且关于活体的紧张感的信息被获取作为所述信息。或者，所述生理活性物质可以是单胺，并且关于活体的情感的信息的被获取作为所述信息。作为另一种可选方案，生理活性物质可以是雌激素，并且关于活体的月经周期的信息被获取作为所述信息。作为另一种可选方案，生理活性物质可以是生长激素，并且关于活体的锻炼效果的信息被获取作为所述信息。
在本发明的另一实施例中，还提供了一种生理活性物质测量方法，包括从活体的体表收集源自该活体的生理活性物质，以及对该生理活性物质进行定量。
生理活性物质可以是从由皮质醇、单胺、雌激素和生长激素构成的组中选择的至少一种生理活性物质。
在本发明的另一实施例中，还提供了一种生物信息获取设备，用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述设备包括取样单元，所述取样单元用于可操作地与所述活体的体表接触，以从所述体表收集所述生理活性物质。
生物信息获取设备可以优选地还包括溶剂供给器，用于将溶剂供给到取样单元，所述取样单元设有开口，以使得已由溶剂供给器供给的溶剂与体表接触。
优选地，生物信息获取设备可以还包括吸气器，用于向体表施加负压，所述开口设置有围绕其的凹部，使得被吸气器抽吸的体表与所述凹部紧密接触，以覆盖和封闭所述凹部。
在生物信息获取设备中，所述取样单元可以包括：第一构件，其中限定有第一流动通道，使所述溶剂能通过第一流动通道而被供给；第二构件，其插入所述第一构件以与所述第一构件滑动接触，并且其中限定有可与所述第一流动通道连通的第二流动通道，所述第二构件布置成可相对于所述第一构件沿所述第二构件的插入方向而移动，以可操作地使得所述第二流动通道与所述第一流动通道连通，从而可以在连通状态和非连通状态之间进行切换，在连通状态中，所述第一流动通道与所述第二流动通道彼此连通，在非连通状态中，所述第一流动通道和所述第二流动通道彼此不连通；开口，其被钻孔在所述第一构件的上表面部分中，使得所述开口可以在所述非连通状态下与所述第二流动通道连通。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种生理活性物质测量设备，所述设备包括取样单元，所述取样单元用于可操作地与活体的体表接触，以从体表收集源自活体的生理活性物质。
本文所使用的表述“关于活体的信息”除了关于紧张感、情感、月经周期、锻炼效果等信息之外还包括例如睡意(警觉水平)、健康状况、太阴日节律(生物节律)等。本文所使用的术语“情感”包括兴奋、恐惧、愤怒、侵略性、高兴、焦虑等。
此外，表述“源自活体的生理活性物质”宽泛地包括多种物质，所述物质存在于活体中，对于活体具有生理学作用或药理学作用，因此参与活体中的紧张感、情感、月经周期、新陈代谢等的变化。具体的实例包括诸如皮质醇和雌二醇之类的类固醇激素，诸如肾上腺素和多巴胺之类的儿茶酚胺类，诸如后叶催产素和内啡肽的生理活性肽等(参见随后将描述的表1)。
根据本发明的生物信息获取方法和设备，可以简单地、容易地并低侵害性地持续地从活体收集生理活性物质。
附图说明
图1A和1B是示出了用于从手指的皮肤表面收集生理活性物质的过程的示意图；
图2是示出了根据本实施例的生物信息获取设备的结构的框图；
图3是描绘了根据第一实施例的取样单元的结构的示意图；
图4A和4B是描绘了根据第二实施例的取样单元的结构的示意图；
图5A和5B是描绘了根据第三实施例的取样单元的结构的示意图；
图6A是描绘了根据图5A和5B中所示的第三实施例的修改实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图6B和6C是图6A的取样单元的示意性剖视图；
图7A是处于连通状态的根据第四实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图7B和7C是描绘了处于连通状态的根据第四实施例的取样单元的结构的示意性剖视图；
图8A是描绘了处于非连通状态的根据第四实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图8B和8C是描绘了处于非连通状态的根据第四实施例的取样单元的结构的示意性剖视图；
图9A是描绘了处于连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图9B-9D是描绘了处于连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性剖视图；
图10A是描绘了处于非连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图10B-10D是描绘了处于非连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性剖视图；
图11A是描绘了处于再连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性透视俯视图，图11B-11D是描绘了处于再连通状态的根据第五实施例的取样单元的结构的示意性剖视图；
图12A-12C分别是描绘了处于连通状态、非连通状态和再连通状态的第五实施例的取样单元的操作的局部立体透视图；
图13是示出了对于一个对象(实例1)通过高性能液相色谱(HPLC)的皮质醇定量测量的结果的图线；
图14示出了图示对于六个对象(实例1)通过高性能液相色谱(HPLC)的皮质醇定量测量的结果的图线；
图15是示出了对于标准类型皮质醇溶液(实例1)获得的SPR曲线的图线；
图16A和16B分别是描绘了对于标准类型皮质醇溶液(实例1)所获得的SPR位移的曲线和校准线；
图17是描绘了通过高性能液相色谱(HPLC)的去甲肾上腺素和L-多巴(实例2)的定量测量的结果的图线；
图18是描绘了通过高性能液相色谱(HPLC)的5-羟色胺(实例3)的定量测量的结果的图线；
图19是描绘了通过酶免疫检验(ELISA)的雌二醇(实例4)的定量测量的结果的图线；
图20是描绘了通过酶免疫检验(ELISA)的生长激素(实例5)的定量测量的结果的图线。
具体实施方式
下面将参考附图描述用于实施本发明的优选实施例。应该注意，下面描述的实施例举例说明了本发明的代表性实施例的一些实例，本发明的范围不应由这些实施例作限制性解释。下面将以如下次序进行描述：
<生物信息获取方法>
1.简要说明
2.生物信息和生物活性物质
3.生物活性物质的收集和测量
<生物信息获取设备>
1.生物信息获取设备的结构概述
2.取样单元的具体结构
(1)第一实施例
(2)第二实施例
(3)第三实施例
(4)第四实施例
(5)第五实施例
3.定量单元的具体结构
4.分析单元和输出单元的具体结构
<生物信息获取方法>
1.简要说明
着眼于以良好的准确性感测生物信息，本发明人已对从活体取样生物活性物质的方法进行了积极研究。结果，已第一次发现，如将在实例中详细描述的，可以从体表(诸如手指、手掌等)收集这类生物活性物质。
对于生理活性物质，从血、尿、唾液等对其进行收集在过去已经是公知常识。就发明人的知识而言，迄今还没有关于从活体的体表成功收集生理活性物质的报道。
对于从活体的体表成功收集生理活性物质的机理，还没有弄清楚其细节。但是，假定地，例如分泌到汗或皮脂中的生理活性物质可以存在于体表上。作为另一种可能性，血液中的生理活性物质可以渗透穿过体表中的细胞，并且可以存在于体表上。因为许多生理活性物质可溶于脂肪并且可渗透穿过细胞膜，所以可以假定：由于其分泌到皮脂或其渗透穿过细胞膜而存在于体表上的生理活性物质很可能被收集。
基于上述的新的发现完成了本发明的实施例，并且提供了一种用于基于来源于活体的生理活性物质的定量值获取关于活体的信息的生物信息获取方法，其包括从活体的体表收集生理活性物质的过程，并且还提供了一种适于实施该方法的生物信息获取设备。
根据此生物信息获取方法，与使用血、尿或唾液中的包含的生理活性物质作为指示剂的现有技术相比，可以更简单和更容易地并且侵害性较小地获取生物信息。由于收集存在于体表而不是血液、尿、唾液等中的生理活性物质，所以可以在不使得对象强烈留意取样工作的情况下收集生理活性物质。根据本生理信息获取方法，可以获取准确的信息而不会引起对象的紧张感、情感等的变化。
根据此生物信息获取方法，分泌或渗透到体表上的生理活性物质被收集，由此可以在一定时间段内或持续地收集生理活性物质。通过使用分泌或渗透到体表的生理活性物质作为指示剂，可以使得生理活性物质的收集时间和生理活性物质的体内代谢时间彼此一致。根据本发明实施例的生物信息获取方法，可以在一定时间段内或持续地获取对象的生理活性物质，并且对其进行实时感测。
2.生物信息和生物活性物质
在本发明实施例中可以获取的生物信息除了关于紧张感、情感、月经周期、锻炼效果等信息之外还可以包括例如睡意(警觉水平)、健康状况、太阴日节律(circadian rhythm)(生物节律)等。
对于这些中的紧张感，业已知道在活体的紧张的负荷量与皮质醇、皮质酮和皮质素(下面将统称为“皮质醇类”)的分泌量之间存在相关性(参见日本专利早期公开No.Hei 11-38004和日本专利早期公开No.2000-131318)。应该注意，术语“分泌量”在此被用作分泌到血液中的量的同义词，即“血液浓度”。
对于诸如兴奋、恐惧、愤怒、侵略性、高兴、焦虑、悲伤等的情感，其与去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、以及作为其前体的L-多巴(此后统称为“儿茶酚胺类”)的相关性是已知的。
此外，对于被归类为单胺(如儿茶酚胺类)的5-羟色胺的分泌量，也已经确认了其与情感的相关性。
据报道，当进行社会心理测试以使得对象感到例如焦虑或恐惧时，唾液去甲肾上腺素水平在测试之后发生变化(参见“Study of salivarycatecholamines using fully automated column-switching high-performanceliquid chromatography”，Journal of Chromatography，B.Biomedical Sciencesand Applications，694(2)，305-16(July 4，1997)。
还已知的是，雌酮(esteron，E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)(此后将统称为“雌激素”)控制活体的月经周期，并且其分泌量与月经周期相关地变化。
还已知的是，通过进行有效锻炼可以刺激生长激素的分泌。生长激素的分泌促进肌肉和骨骼的生长，并且促进身体脂肪的调动以提高脂肪燃烧效率。因此，肌肉增强或锻炼(诸如瘦身锻炼)的效果被认为与生长激素的分泌相关。
例如，基于皮质醇或类似物的定量值，可以获得关于活体中的紧张感的信息。具体来说，进行测量以确定例如从多个正常对象分泌的皮质醇或类似物的量，并且根据测量结果，计算指明皮质醇或类似物的浓度变化的标准范围的标准变化曲线。然后测量从对象分泌的皮质醇或类似物的量，并与标准变化曲线进行比较。例如，当通过比较发现从对象分泌的皮质醇或类似物的量偏离标准变化曲线时，可以确定对象具有慢性紧张感。
此外，进行测量以确定例如在正常时间中来自对象的皮质醇或类似物的量，并且根据测量结果，计算标准变化曲线。通过将在给定时间点分泌的皮质醇或类似物的量与标准变化曲线进行比较，可以确定在该时间点对象的紧张感水平或放松水平。
作为除皮质醇类、单胺类、雌激素和生长激素之外的充当指示剂的其它生理活性物质与生物信息的组合，已知表1中示出的这些组合。根据本发明实施例的生物信息获取方法可以采用这些组合，并且基于生物信息与生理活性物质的定量值的正相关性或负相关性，可以获取关于活体的信息。
表1
Figure A20091013529400131
应当注意，表1中示出的生理活性物质仅仅是示例性的。此外，儿茶酚胺类，例如变肾上腺素、去甲变肾上腺素、3-甲氧基-4-对羟基扁桃酸、3-甲氧基-4-羟基苯基乙二醇、3，4-二羟基扁桃酸、3，4-二羟基苯基乙二醇、3，4-二羟基苯基乙酸、3-甲氧基酪胺、高香草酸、5-羟基吲哚乙酸、香草扁桃酸等可以被用作生物信息指示剂。此外，类固醇激素，诸如醛固酮、去氧皮质酮、雄烯二酮、孕酮、11-去氧皮质酮、孕烯醇酮、11-去氧皮质醇、17-羟基孕酮、17-羟基孕烯醇酮、胆钙化甾醇(维生素D)等也可用作生物信息指示剂。
下面的也可以被认为是可用作生物信息指示剂的生理活性物质：脑下垂体激素，如促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促生长激素释放激素(GRH)、生长激素抑制(生长激素分泌抑制激素)、促性腺激素释放激素(GnRH)、催乳素释放激素(PRH)、催乳素抑制激素(PIH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺素(TSH)等；甲状腺激素，如甲状腺素、三碘甲腺原氨酸等；各种激素和神经传递素，诸如嗜铬素A、肾上腺皮质激素(ACTH)、黄体激素(LH)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、催乳素、前阿片黑素细胞皮质激素(POMC)、催产素、α-促黑素细胞激素(α-MSH)、胰高血糖激素、生长激素释放肽、甘丙肽、胃动素、瘦素、促胃液素、缩胆囊素、选择素、活化素、抑制素、神经降压素、蛙皮素、P物质(substance P)、血管紧张素I和II、脑啡肽、阿立新A和B、花生四烯乙醇胺、乙酰胆素、组织胺、氨基戊二酸、甘氨酸、天门冬氨酸、嘧啶、腺苷、三磷酸腺苷(ATP)、GABA(γ-氨基丁酸)、FMRF酰胺、肽YY、刺豚鼠相关肽(AGRP)、可卡因-苯丙胺调节转录(CART)肽、降血钙素基因相关多肽(CGRP)、胰高血糖素样肽1，2(GLP-1，2)、血管活性肠肽(VIP)、促胃泌素释放肽(GRP)、黑色素聚集激素(MCH)等等。
还应当注意，这些生理活性物质和生物信息之间的相关性不限于表1中所示的那些。例如，5-羟色胺也可以被用作(除了情感之外)早发痴呆和失眠的指示剂，并且雌激素也可以被用作(除了月经周期之外)不孕、更年期综合征、狂燥抑郁状态的指示剂。此外，本发明的实施例也可以应用于生理活性物质和其相应的生物信息的所有组合，所述组合到目前为止已经被确认。
3.生理活性物质测量方法
接着将对用于从体表收集生理活性物质并测量其的过程(即，根据本发明的实施例的生理活性物质测量方法)进行描述。
例如，通过将溶剂与体表进行接触，可以将由于其分泌或渗透而存在于体表的生理活性物质收集在溶剂中。适用的溶剂可以是水和各种有机溶剂。例如，可以使用乙醇-水。对于溶剂接触的体表没有具体限制，但是手指、手掌等的皮肤表面是方便的。
作为用于从体表收集生理活性物质的过程的合适的具体实例，将参考图1A和1B分别描述用于从手指的皮肤表面收集生理活性物质的过程。
图1A示出了通过使用微管从食指的皮肤表面收集生理活性物质的过程。
将容纳有诸如乙醇-水的溶剂的微管的顶部开口与食指的指尖接触，并且由拇指在微管的下端支撑微管。在微管被夹持在食指和拇指之间的位置的情况下，将微管上下翻转，以使得溶剂与食指的皮肤表面接触。结果，存在于食指的皮肤表面上的生理活性物质可以被收集在容纳在微管内部的溶剂中。
图1B示出了通过使用注射器从食指的皮肤表面收集生理活性物质的过程。
诸如乙醇-水的溶剂被充入注射器的末端部分。在使得注射器与食指保持接触的情况下，由拇指和中指夹持注射器。由右手抽拔注射器的活塞，以在注射器内产生负压。结果，注射器被贴附在皮肤表面上，并且溶剂被允许与食指的皮肤表面保持接触1分钟。根据此过程，与图1A所示的通过微管的收集相比，基于注射器中的负压可以更高的收率回收已与皮肤表面保持接触的溶剂。
参考图1A和1B描述了用于在与体表保持了直接接触的溶剂中收集生理活性物质的过程。也可以如下所述地进行生理活性物质在溶剂中的收集。例如，首先将塑料板或类似物压在体表上以使得存在于体表上的生理活性物质附着到塑料板或类似物的表面上。然后将溶剂滴到塑料板或类似物的表面上，溶解附着的生理活性物质并将其收集在溶剂中。
在一些实例中，并不是绝对必要使用溶剂来从体表收集生理活性物质。首先，使得生理活性物质附着到一固体的表面上。随后，通过将氮气或类似物吹扫固体表面或者通过超声振动或加热固体，使得附着的生理活性物质解脱，然后由气体或类似物收集。
可以通过使用诸如高性能液相色谱(HPLC)、酶免疫检验或放射免疫检验之类的已知方法进行生理活性物质的定量。如将在下面的“生物信息获取设备”部分详细说明的，也可以由表面等离子体传感器(SPR)、石英晶体微量天平传感器(QCM)等进行定量。
根据上述的生理活性物质测量方法，通过从体表(诸如手指或手掌)收集生理活性物质，可以简单地、容易地并低侵害性地对生理活性物质进行定量。因此，通过利用生理活性物质(例如表1中所示的那些)来确定活体的健康状态，可以利用该方法来进行各种疾病的诊断、预防或预断观察。具体地，通过基于皮质醇的测量来诊断是否存在紧张，可以利用生理活性物质测量方法来例如对慢性紧张进行预防或预断观察。此外，例如还可以想到通过测量儿茶酚胺进行良性肿瘤的诊断等，或者通过测量5-羟色胺诊断早发痴呆、失眠、内源性抑郁、倾倒综合征或偏头痛。此外，生理活性物质测量方法也可以用于雌激素依赖性疾病，诸如不孕、乳腺癌、子宫肌瘤或子宫内膜异位症、更年期综合征等的诊断等。
此外，已知生长激素随着老化而分泌速率降低，并且还已知生长激素对于碳水化合物、蛋白质和脂类的代谢起作用，从而参与与生活方式相关的疾病，诸如糖尿病、高血压和高血脂的发作。其它与生长激素相关的疾病包括与生长激素的分泌速率降低相关的那些疾病，诸如生长素缺乏(即，垂体性侏儒症)、垂体机能减退、甲状腺机能减退、肥胖以及慢性肾衰；以及与生长激素增加相关的那些疾病，诸如巨人症、垂体机能过盛、生长激素引起的异位肿瘤以及诸如厌食症的极端营养不足。因此，通过根据本发明的实施例的生理活性物质测量方法进行生长激素的测量，可以进行老化程度的确定、与生活方式相关的疾病或与生长激素相关的疾病的诊断。
<生物信息获取设备>
下面将描述根据本发明的实施例的生物信息获取设备。对于此生物信息获取设备没有具体限制，只要其具有可以使其实施上述的生物信息获取方法的结构。但是，下面将描述优选实施例。
1.生物信息获取设备的结构概述
下面将参考图2描述根据本发明的生物信息获取设备。生物信息获取设备具有取样单元1，取样单元1将与体表接触来从体表收集生理活性物质。图2还示出了：定量单元2，其用于对由取样单元1收集的生理活性物质进行定量；分析单元3，其用于基于被定量的值获取生物信息；输出单元4，其用于输出对于生物信息进行确定的结果。
应该注意，根据本发明的实施例的生理活性物质测量设备可以由取样单元1，定量单元2和输出单元4来构造，分析单元3不是必要的元件。
2.取样单元的具体结构
图3、图4A和4B、图5A和5B、图7A-8C以及图9A-12C分别描绘了根据第一、第二、第三、第四和第五实施例的取样单元1A、1B、1C、1D、1E。取样单元1A、1B、1C、1D、1E分别具有开口11A、11B、11C、111、211，其中，诸如指尖的体表S(参见图3-5B)将与所述开口11A、11B、11C、111、211接触。此外，取样单元1A、1B、1C、1D、1E还具有溶剂供给器(在图3、4A、4B、5A和5B中由标号5表示)，用于将溶剂供给到保持与各个开口11A、11B、11C、111、211接触的体表S。
(1)第一实施例
下面将参考图3具体描述取样单元1的第一实施例(即取样单元1A)的结构。在图3中，箭头指示溶剂供给器5的溶剂供给方向。当在图中观察时，溶剂被向右供给，并且在开口11A中与体表S接触之后，被供给到定量单元2。结果，存在于体表S上的生理活性物质被收集在溶剂中，并且被提供用于定量单元2处的测量。根据此结构，通过连续地将来自体表的生理活性物质供给到定量单元2，可以持续地进行生理活性物质的定量。应当注意，溶剂供给器5可以是常用的泵或类似物。
(2)第二实施例
取样单元1也可以被构造为具有图4A和4B中描绘的结构的取样单元1B。在图4A和4B中，标号12和13分别指示开/关阀。在图4A中，布置在开口11B中的阀12是打开的，而布置在到定量单元2的连通部中的阀13是关闭的。在此状态中，如图中的箭头所示的由溶剂供给器5所供给的溶剂处于与体表S接触的状态，而体表S又与开口11B保持接触。为了防止在上述状态下溶剂通过开口11B漏出，期望将取样单元1B构造成使得：当溶剂的供给压强超过预定压强时，由溶剂供给器5进行的溶剂供给被停止。
接着参考图4B。布置在开口11B中的阀12是关闭的，而布置在到定量单元2的连通部中的阀13是打开的。结果，已经在开口11B中与体表S接触的溶剂被供给到定量单元2。通过重复阀12和13的打开和关闭，可以以间断方式从体表S收集生理活性物质并将其供给到定量单元2。
(3)第三实施例
参考图3以及图4A和4B，描述了这样的结构：这些结构中的每一个中，溶剂在取样单元1A或1B中与体表直接接触以将生理活性物质收集在溶剂中。取样单元1还可以被构造为如将在下面所述的取样单元1C。具体而言，在图5A和5B中所描绘的取样单元1C中，接触板14以可上下翻转的方式布置在开口11C中。
当体表S如图5A所示地被压靠接触板14时，存在于体表S上的生理活性物质附着到接触板14的表面。在然后使得接触板14如图5B所示上下翻转时，附着在接触板14的表面上的生理活性物质被溶解在由溶剂供给器所供给的溶剂中并被供给到定量单元2。于是，通过重复地使得接触板14上下翻转，可以以间断方式从体表收集生理活性物质并且将其供给到定量单元2。
为了防止溶剂从开口11C泄漏，优选地，可以包围(换句话说，围绕)取样单元1C的开口11C布置一凹部，使得体表S可以被抽吸成与开口11C紧密接触。图6A的示意性透视俯视图描绘了作为第三实施例的修改实施方式的取样单元1CM，该单元具有围绕开口11C布置的凹部15，而图6B和6C分别是沿图6A的线VIB-VIB和VIC-VIC所取的示意性剖视图。
凹部15被形成为凹槽形式，当从顶部观察时(见图6A)，所述凹槽具有围绕开口11C的圆环形式。连接到吸气器6的排气口16在其位置上钻透凹部15的底部。吸气器6通过排气口16从凹部15内部抽吸和排出空气(见图6B中的箭头V)，从而向与取样单元1CM保持接触的体表S施加负压。在此负压下，体表S与取样单元1CM紧密接触，使得凹部15被气密封闭(参见图6C)。结果，体表S也与位于凹部15中心的开口11C紧密接触，并因而气密地封闭开口11C。因此，可以有效地防止溶剂从开口11C的泄漏。为了增强与体表S的紧密接触，橡胶或硅酮的弹性构件可以被布置在凹部15和开口11C的与体表S接触的部分上。然而，对于这样的弹性构件，必须使用如下的材料：该材料没有组分溶解到溶剂中并且不影响在定量单元2处的生理活性物质的测量。吸气器6可以是过去使用的真空泵或类似物。这样的真空泵优选地可以是能够测量施加到体表S的负压及检测溶剂的泄漏的真空泵。
(4)第4实施例
下面将参考图7A-7C以及图8A-8C描述根据第四实施例的取样单元1D的结构。图7A是示意性的透视俯视图，而图7B和7C分别是沿图7A的线VIIB-VIIB和VIIC-VIIC所取的示意性剖视图。
在图7A中，以标号1D指代的取样单元由第一构件101和第二构件102组成。第一构件101限定第一流动通道103A，103B，流体可以通过所述第一流动通道供给。第二构件102以滑动接触方式被插入第一构件101中，并限定可以与第一流动通道103A，103B连通的第二流动通道106。在图7A和7C中，标号111指示在第一构件101的上表面部分中钻出的开口。
在取样单元1D中，第一构件101和第二构件102被布置成使第二构件102可相对于第一构件101沿第二构件102的插入方向(参见图7A中的粗体箭头F1和F2)移动。结果，通过相对于第一构件101移动第二构件102，可以在第一流动通道103A，103B和第二流动通道106彼此连通(如图7A-7C所示)的连通状态与第一流动通道103A，103B和第二流动通道106彼此不连通(如图8A-8C所示)的非连通状态之间相互切换。
在图7A-7C所示的连通状态中，在第一构件101中形成的第一流动通道103A，103B和在第二构件102中形成的第二流动通道106连通在一起，形成一个流动通道。图7A和7B示出了到第一流动通道103A的流体入口104和从第一流动通道103B到定量单元2的流体出口105。未示出的流体供给器连接到流体入口104。另一方面，流体出口105被连接到定量单元2。在此连通状态下，从流体入口104引入到第一流动通道103A的溶剂被供给到第二流动通道106中，然后被从第一流动通道103B经由流体出口105供给到定量单元2。
当在处于连通状态的取样单元1D中将第二构件102沿其插入方向F1相对于第一构件101移动时，第一流动通道103A，103B和第二流动通道106的连通状态被取消，而呈现图8A-8C所示的非连通状态。
在图8A-8C所示的非连通状态中，从流体入口104引入到第一流动通道103A中的溶剂的流动被第二构件102的滑动接触壁107A，107B中的一个滑动接触壁107A阻挡，该滑动接触壁107A位于第一流动通道103A一侧(参见图8B)。此时，在沿其插入方向F1移动了的第二构件102的第二流动通道106中，在连通状态下流入的溶剂以溶剂的流动被第一构件101的滑动接触壁切断的形式被保持，上述滑动接触壁与滑动接触壁107A，107B配合(参见图8C)。
在非连通状态下，第一构件101的上表面部分钻出的开口111可以与第二流动通道106连通。具体而言，当第二构件102沿其插入方向F1相对于第一构件101移动并且第二流动通道106被移动到对应于开口111的位置时，第二流动通道106经由开口111与外部连通。结果，保持在第二流动通道106中的溶剂通过开口111暴露到外部。
当如图3等所示在此状态下将体表S与开口111接触时，保持在第二流动通道106中的溶剂与体表S接触，使得存在于体表S上的生理活性物质被收集在溶剂中。
在将体表S保持与开口111接触了足以将生理活性物质收集在保持在第二流动通道106中的溶剂中的预定时间之后，将第二构件102沿其插入方向F2相对于第一构件101移动，以再次呈现图7A中所示的连通状态。结果，通过从流体入口104引入到第一流动通道103A中的溶剂，保持在第二流动通道106中并且含有生理活性物质的溶剂被经由第一流动通道103B供给到定量单元2。
如已在上面描述的，在取样单元1D中第二构件102相对于第一构件101的移动使得可以执行如下步骤：在连通状态下使预定量的溶剂流入第二流动通道106的步骤；在非连通状态下将生理活性物质收集在保持于第二流动通道106中的溶剂中的步骤；再次建立连通状态以将保持在第二流动通道106中并含有生理活性物质的溶剂供给到定量单元2的步骤。
根据取样单元1D，通过重复上述步骤，可以通过简单操作以间断方式从体表S收集生理活性物质并且进行测量。各个步骤的重复可以通过自动控制第一构件101和第二构件102的相对移动来实现。
(5)第五实施例
下面将参考图图9A-9D、图10A-10D以及图11A-11D描述根据第五实施例的取样单元1E的结构。图9A、10A和11A是示意性透视俯视图。图9B、9C和9D分别是沿图9A的线IXB-IXB、IXC-IXC和IXD-IXD所取的示意性剖视图。图10B、10C和10D分别是沿图10A的线XB-XB、XC-XC和XD-XD所取的示意性剖视图。图11B、11C和11D分别是沿图11A的线XIB-XIB、XIC-XIC和XID-XID所取的示意性剖视图。
在图9A-11D中，以标号1E指代的取样单元与上述的取样单元1D的不同之处在于，在第一构件201中，两组第一流动通道(即第一流动通道203A1，203A2和第一流动通道203B1，203B2)被彼此平行布置。取样单元1E与取样单元1D的不同之处还在于，当沿第二构件202的插入方向(参见图9A中的粗体箭头F1和F2)观察时，开口211被钻孔在这两组第一流动通道之间。
取样单元1E由第一构件201和第二构件202组成。第一构件201限定第一流动通道203A1，203A2以及第一流动通道203B1，203B2，流体可以通过这些流动通道供给。第二构件202以滑动接触方式被插入第一构件201中，并限定可以与第一流动通道203A1，203A2和第一流动通道203B1，203B2中的一组连通的第二流动通道206。
通过沿第二构件202的插入方向(参见图9A中的粗体箭头F1和F2)相对于第一构件201移动第二构件202，可以将取样单元1E在连通状态、非连通状态和再连通状态之间切换。在连通状态中，第一流动通道203A1，203A2与第二流动通道206彼此连通，如图9A-9D所示。在非流通状态中，第一流动通道203A1，203A2和第一流动通道203B1，203B2都不与第二流动通道106连通，如图10A-10D所示。在再连通状态中，第一流动通道203B1，203B2与第二流动通道206彼此连通，如图11A-11D所示。
在图9A-9D所示的连通状态中，在第一构件201中形成的第一流动通道203A1，203A2和在第二构件202中形成的第二流动通道206连通在一起，形成一个流动通道。图9A、9B和9D示出了通往第一流动通道203A1的流体入口204A和来自第一流动通道203A2的流体出口205A。未示出的流体供给器连接到流体入口204A。在此连通状态下，从流体入口204A引入到第一流动通道203A1的溶剂被供给到第二流动通道206中，然后被从第一流动通道203A2经由流体出口205A排出到设备外部。
当在处于连通状态的取样单元1E中将第二构件202沿其插入方向F1相对于第一构件201移动时，第一流动通道203A1，203A2和第二流动通道206的连通状态被取消，而呈现图10A-10D所示的非连通状态。
在图10A-10D所示的非连通状态中，从流体入口204A引入到第一流动通道203A1中的溶剂的流动被第二构件202的滑动接触壁207A，207B中的一个滑动接触壁207A阻挡，该滑动接触壁207A位于第一流动通道203A1那侧(参见图10B)。此时，在沿其插入方向F1发生了移动的第二构件202的第二流动通道206中，在连通状态下流入的溶剂以溶剂的流动被第一构件201的滑动接触壁切断的形式被保持，上述滑动接触壁与滑动接触壁207A，207B配合(参见图10C)。
在非连通状态下，第一构件201的上表面部分钻出的开口211可以与第二流动通道206连通。具体而言，当第二构件202沿其插入方向F1相对于第一构件201移动并且第二流动通道206被移动到对应于开口211的位置时，第二流动通道206经由开口211与外部连通。结果，保持在第二流动通道206中的溶剂通过开口211暴露到外部。
当如图3等所示在此状态下将体表S与开口211接触时，保持在第二流动通道206中的溶剂与体表S接触，使得存在于体表S上的生理活性物质被收集在溶剂中。
在将体表S保持与开口211接触预定时间之后，其中所述预定时间足以将生理活性物质收集在保持在第二流动通道206中的溶剂中，将第二构件202沿其插入方向F1相对于第一构件201进一步移动。结果，取样单元1E呈现图11A-11D中所示的、第二流动通道206与第一流动通道203B1，203B2彼此连通的再连通状态。
未示出的流体供给器连接到流体入口204B。另一方面，定量单元2与流体出口205B连接。在此再连通状态下，通过从流体入口204B引入到第一流动通道203B1的溶剂，保持在第二流动通道206中并含有生理活性物质的溶剂经由第一流动通道203B2被供给到定量单元2。
应当注意，由流体供给器供给到流体入口204B的溶剂像从流体入口204A供给的溶剂一样，可以是可用于收集生理活性物质的溶剂。取决于用作定量单元2的例如HPLC，SPR或QCM，供给到流体入口204B的溶剂也可以是包含合适溶剂(平衡缓冲液或类似物)或测量所需的试剂(抗体或类似物)的溶剂，而不是用于收集生理活性物质的溶剂。
此外，气体(空气等)可以作为流体被从流体入口204B引入到第一流动通道203B1中。通过这样引入的气体，保持在第二流动通道206中并含有生理活性物质的溶液可以不经稀释而被供给到定量单元2中。
下面将基于图12A-12C具体描述将气体经由流体入口204B引入到第一流动通道203B1中的实施例。如图12A所示，在第一流动通道203A1，203A2和第二流动通道206的连通状态下(同样参见图9A和9B)，首先沿图12A中的箭头F1的方向供给溶剂，使得溶剂流动通过第二流动通道206。
当如图12B所示(还参见图10A，10B和10C)接着使得第二流动通道206成为与第一流动通道203A1，203A2的非连通状态时，溶剂的流动被第一构件201的滑动接触壁切断，所述滑动接触壁与上述的滑动接触壁207A，207B配合。结果，预定量的溶剂被保持在第二流动通道206中。此预定量等于第二流动通道206的体积，由其横截面积×其长度来限定。通过经由如上所述的开口211使得体表S与保持在第二流动通道206中的该预定量的溶剂接触，生理活性物质被收集在溶剂中。
如图12C所示，随后使得第二流动通道206与第一流动通道203B1，203B2连通，并将气体引入到第一流动通道203B1中。结果，保持在第二流动通道206中并含有生理活性物质的溶剂被所引入的气体经由第一流动通道203B2被供给到定量单元2。因此，保持在第二流动通道206中并含有生理活性物质的溶剂可以不经稀释地以相同的量被供给到定量单元2。结果，可以在定量单元2处以高灵敏度进行生理活性物质的定量，而且进行准确的定量同时使得样品的体积保持恒定。
上述取样单元1D，1E可以被构造为所谓的微芯片。作为第一构件101，201和第二构件102，202的材料，可以使用诸如硅石或硼硅酸盐玻璃的玻璃材料、诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅橡胶、诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸树脂等。布置在各个构件中的流动通道的形成可以通过玻璃制衬底层的湿法刻蚀或干法刻蚀或塑料衬底层的纳米压印、注射成型或机加工来完成。这些描述同样适用于取样单元1A、1B、1C。
3.定量单元的具体结构
定量单元2可以包括高性能液相色谱仪(HPLC)、表面等离子体传感器(SPR)、石英晶体微量天平传感器(QCM)等，并且对由取样单元1所收集的生理活性物质进行定量。定量单元2也可以被构造为基于诸如酶免疫检验或放射免疫检验之类的已知方法进行生理活性物质的测量。但是，理想的是采用HPLC、SPR或QCM作为定量单元2，因为HPLC、SPR或QCM可以省略酶免疫检验或放射免疫检验所需的标记步骤，因而可以简化定量单元2的构造。
从测量的准确性的角度来考虑，采用SPR或QCM是更优选的。利用HPLC，生理活性物质被检测为色谱曲线上的峰，因此如果归因于杂质或噪声的信号进入峰强度，则其测量准确度可能被降低。另一方面，采用SPR或QCM，生理活性物质由固定在传感器的表面上的抗体来检测，因此可以基于抗体的特异性获得高的测量准确度。此外，SPR和QCM具有如下优点：它们较之HPLC具有更高的通过量，并且可以使得定量单元2更小。
下面将对定量单元2包括SPR的情形作为实例进行描述。
在SPR中，针对检测目标物质的抗体被固定在传感器的表面上，并且与抗体结合的检测目标物质的量由SPR角位移来定量。但是，许多生理活性物质仅仅引起小的介电常数变化，使得SPR角位移几乎不能被检测到。因而，在一些情形中，SPR可能难以以良好的准确度进行定量。因此，优选的是将所谓的间接竞争SPR用于定量单元2。
对于间接竞争SPR，生理活性物质首先被固定在传感器的表面上。然后将含有该生理活性物质作为定量目标物的样品和针对该生理活性物质的预定量的抗体混合，将所得的反应混合物供给到传感器。抗体以竞争方式与反应混合物中的生理活性物质以及固定在传感器的表面上的生理活性物质结合。当抗体已经与固定在传感器的表面上的生理活性物质结合时，发生SPR角位移。在间接竞争SPR中，样品中含有的生理活性物质越多，与固定在传感器表面上的生理活性物质结合的抗体的量越少，因此，所得的SPR角位移越小。相反地，样品中含有的生理活性物质越少，所得的SPR角位移越大。基于由这样的抗体结合导致的SPR角位移，可以对于常规SRP不能进行定量的生理活性物质进行定量。通过适当地改变与样品混合的抗体的量，可以根据需要控制测量的动态范围。
生理活性物质在传感器表面上的固定可以通过常用的方法来进行。例如，通过利用抗生物素蛋白-生物素反应将生物素化的生理活性物质固定到涂有抗生物素蛋白的传感器上。此外，还可以通过如下方式固定生理活性物质：将从生理活性物质的官能团延伸出的链接剂的末端胺化；对传感器施加羧酸修饰；以及利用氨基和羧基之间酰胺键合。此外，还可以通过将链接剂的末端巯基化(-SH)并利用贵金属和巯基之间的键合，将生理活性物质直接结合到贵金属表面。此外，可以将特定的蛋白质结合到链接剂的末端，然后可以将生理活性物质物理吸附在允许蛋白质的迅速吸附的表面上，所述表面诸如金表面或疏水塑料或无机材料的表面。
应当注意，添加到链接剂的官能团、链接剂的链长、固定密度等需要在诸如保持生理活性物质对抗体的抗原性之类的条件下设定。
4.分析单元和输出单元的具体结构
分析单元3和输出单元4可以由在通用HPLC，SPR或QCM中使用的分析处理器单元和显示单元来构造。在分析单元3处，通过利用由定量单元2定量的值作为指标来进行生物信息的获取。举例来说，测量多个正常对象在一天中预定时间范围内的生理活性物质的量，并且根据测量结果，计算指明生理活性物质的浓度变化的标准范围的标准变化曲线。然后将某一对象的生理活性物质的量与标准变化曲线进行比较，以确定生物信息。这样获得的确定结果被输出到输出单元4，并被显示在屏幕或类似物上。
实例
实例1  皮质醇的定量
1.从皮肤表面收集皮质醇
对于六个对象中的每一个，通过如下的两种过程从手指的皮肤表面一天中三次(10:00，14:00，18:00)收集皮质醇。
(1)通过微管进行的收集
用乙醇湿纸巾轻轻擦拭食指的指尖。将容纳有1∶1的乙醇-水(50μL)的微管在其上部开口处与食指的指尖接触，并且由拇指在微管的下端支撑微管(参见图1A)。在微管被食指和拇指夹持的情况下，将微管上下翻转，并使得1∶1的乙醇-水与食指的皮肤表面保持接触1分钟。应当注意，最初用纸巾对指尖的擦拭意在除了去除存在于皮肤表面上的杂质之外，还考虑到皮质醇在皮肤表面上的可能的积累而预先去除皮质醇。
(2)通过注射器进行的收集
用乙醇湿纸巾轻轻擦拭食指的指尖。在注射器的末端部分中充入1∶1的乙醇-水(50μL)。在将注射器与食指的指尖保持接触的情况下，由拇指和中指夹持注射器(参见图1B)。由右手抽拔注射器的活塞，以在注射器内产生负压。结果，注射器被贴附在皮肤表面上，并且使得1∶1的乙醇-水与食指的皮肤表面保持接触1分钟。根据此过程，与上面在“(1)通过微管进行的收集”中所述的通过微管进行的收集相比，基于注射器中的负压可以更高的收率回收已与皮肤表面保持接触的1∶1的乙醇-水。
2.利用高性能液相色谱(HPLC)的皮质醇定量
将已经与皮肤表面接触的1∶1的乙醇-水(此后简称为“样品”)(40μL)回收在小瓶中。提供一份样品(30μL)进行分析，所述分析采用高性能液相色谱(由Shiseido Co.，Ltd.制造，商品名为“NANOSPACE SI-2”)。
利用“CAPCELL PAK MF PH-1”(柱尺寸：1.5mm ID×35mm，柱温：35℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)作为预处理柱，以100μL/min的流率供入2.5∶1的乙腈-水。另一方面，作为分析柱，使用“CAPCELL PAKC18 UG120”(柱尺寸：1.5mm ID×250mm，柱温：35℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)，并且以100μL/min的流率供入10mM的磷酸盐缓冲液(pH 6.8)/CH3N(78/22)。通过UV吸收检测器(波长：242nm UV)进行检测。测量时间被设为50分钟。
首先，将标准类型皮质醇(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.的产品)制备为0.5uM皮质醇/皮质酮水溶液，并进行初期研究。通过初期研究确认使得阀朝向分析柱切换以代替预处理柱的时间段(测量开始之后的第2.7分钟-第4.4分钟)，以及皮质醇的洗脱时间(测量开始之后的第36分钟-第38分钟)。
图13示出了从一个对象在一天中三次(10:00，14:00，18:00)收集的样品中的皮质醇的量的测量结果。在图中，对应于相应时刻的样品(见符号s10，s14和s18)可以被确定具有与标准产品的对应峰(由符号p指示(参见粗体箭头))相一致的皮质醇峰。应当注意，在该图中，符号n表示没有与任何皮肤接触的1％乙醇-水的测量结果。
对于六个对象(对象A-F)，进行4天的测量。基于测量结果，计算相对于基线的峰面积。如图14所示，利用校准线，确定皮质醇的量(pg)。图14示出了对于六个对象(对象A-F)进行4天的测量的结果。业已确认可以从皮肤表面收集少至几皮克、多至300pg的皮质醇。
3.利用表面等离子体传感器(SPR)定量皮质醇
对于由在实例1中描述的过程(通过注射器进行的收集)所制备的各个样品，通过间接竞争SPR进行分析，该间接竞争SPR使用表面等离子体传感器(由Biacore K.K.制造，商品名“BIACORE X”)。分析按照下面所述的过程来进行。
(1)皮质醇在SPR传感器表面上的固定
利用“SA CHIP”(Biacore K.K.产品的商品名)作为SPR传感器，在其表面上已经预先固定了链霉亲合素。标准类型皮质醇被生物素化。将所得的生物素化的皮质醇溶解在“ACETATE 4.0”(Biacore K.K.产品的商品名)中。将所得溶液(100μL)以10μL/min的流率注入，并且通过抗生物素蛋白-生物素反应，皮质醇被固定在SPR传感器的表面上。被固定的皮质醇被设定为约150RU。
(2)校准线的制备
首先，将已经配制成10mM DMSO(二甲基亚砜)溶液的标准类型皮质醇用1∶1的乙醇-水进行一系列稀释，以制备浓度分别为100，50，25，12.5，6.25，3.13，1.56和0.78nM的含皮质醇标准溶液。将各种浓度的标准溶液(40μL)与5ng/mL抗-皮质醇抗体溶液(40μL)充分混合，以进行结合反应。将一份结合反应之后的标准样品溶液(25μL)以10μL/min和25℃注入。使用小鼠单克隆抗体(Abcam K.K.的产品，商品名“XM210”)作为抗-皮质醇抗体，并且使用“HBS-EP BUFFER”(Biacore K.K.的产品的商品名)作为运行缓冲液。
由各浓度的皮质醇溶液获得的SPR曲线示于图15。在图中，在0秒处出现的约850RU(响应单位)的各个峰位移被归因于由从运行缓冲液到相应的标准样品溶液的变换所导致的体效应(bulk effect)。此体效应通过从标准样品溶液到运行缓冲液的变换而在150秒消失。
从第0秒到第150秒，由于抗-皮质醇抗体与固定在传感器衬底的表面上的皮质醇的结合，观察到RU随时间增大。确认了标准皮质醇溶液的浓度越高，RU的增量变得越小，而标准皮质醇溶液的浓度越低，RU的增量变得越大。这表明间接竞争SPR的测量原理是起作用的。
图16A示出了通过将在注入完成之后的第60秒的RU与基线进行比较得到的图线。
(3)样品测量
将在实例1中制备的样品(40μL)与一份抗-皮质醇抗体溶液(40μL)充分混合，以进行结合反应。将一份结合反应之后的标准样品溶液(40μL)以20mL/min和25℃注入。在相似条件下制备的校准线被示于图16B。
对于8个对象(对象a-h)利用校准线计算的皮质醇的量(pg)被示于表2。对于每一个对象，可以检测多达数十皮克的皮质醇。
表2
  对象   响应/RU   皮质醇/pg
  a   72.5   27.10
  b   91.5   11.09
  c   53.8   65.33
  d   76.4   22.56
  e   74.7   24.44
  f   68.3   33.02
  g   57.2   55.67
  h   47.6   87.46
实例2儿茶酚胺类的定量
1.从皮肤表面收集去甲肾上腺素和L-多巴
按照在实例1中的“1.从皮肤表面收集皮质醇”中的“(1)通过微管进行的收集”部分所述的过程，从皮肤表面收集去甲肾上腺素和L-多巴。但是，在此实例中，水被用作溶剂，并且与皮肤表面接触的时间被设为3分钟。
2.利用高性能液相色谱(HPLC)的儿茶酚胺类定量
将已经与皮肤表面接触的水(此后简称为“样品”)(40μL)回收在小瓶中。提供一份样品(30μL)进行分析，所述分析采用高性能液相色谱仪(由Shiseido Co.，Ltd.制造，商品名为“NANOSPACE SI-2”)。
利用“CAPCELL PAK MF PH-1”(柱尺寸：1.5mm ID×35mm，柱温：35℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)作为预处理柱，以100μL/min的流率供入2.5∶1的乙腈-水。另一方面，作为分析柱，使用“CAPCELL PAKC18 MGII S5”柱尺寸：2.0mm ID×250mm，柱温：40℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)。使用(A)和(B)(A：1.0mM辛烷磺酸钠，0.02mM EDTA-2Na，10mM KH2PO4，0.05vol％ H3PO4；(B)：CH3CN)的90/10混合溶剂作为流动相。将流动相以200μL/min的流率供入。通过电化学检测器(“ECD0X”，Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名；800mV)进行检测，并且测量时间被设为30分钟。注入体积被设为2μL以及5μL。
测量结果被示于图17。“样品1”表示由上述样品的6倍浓缩液获得的色谱图，而“样品2”和“样品3”表示由未浓缩的样品获得的色谱图。此外，“STD”表示由标准类型溶液(含有去甲肾上腺素、肾上腺素、L-多巴、多巴胺和5-羟色胺的溶液)获得的色谱图。
在样品1-3中的每一个的色谱图中，检测到了归因于去甲肾上腺素和L-多巴的峰。另一方面，没有检测到归因于肾上腺素、多巴胺和5-羟色氨的峰。
相对于基线计算峰面积。利用校准线计算出的去甲肾上腺素和L-多巴的量(pg)被示于表3。
表3
Figure A20091013529400301
在没有经过浓缩的样品2和样品3中去甲肾上腺素低于检测限(N.D.)，而在经过浓缩的样品1中的去甲肾上腺素的量约为几皮克到数十皮克。另一方面，在所有样品1-3中，L-多巴被定量为从几皮克到数十皮克。根据这些结果，确认了可以从皮肤表面收集约几pg/μL的去甲肾上腺素和L-多巴。
实例3 5-羟色胺的定量
1.从皮肤表面收集5-羟色胺
按照与实例2中相似的过程，从皮肤表面收集5-羟色胺。
2.利用高性能液相色谱(HPLC)的5-羟色胺定量
将已经与皮肤表面接触的水(此后简称为“样品”)(100μL)回收在小瓶中。提供一份样品(100μL)进行分析，所述分析采用高性能液相色谱仪(由Shiseido Co.，Ltd.制造，商品名为“NANOSPACE SI-2”)。
利用“CAPCELL PAK C18 MGII S5”(柱尺寸：2.0mm ID×35mm，柱温：40℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)作为预处理柱。另一方面，作为分析柱，使用“CAPCELL PAK C18 UG120 S3”柱尺寸：1.5mm ID×250mm，柱温：40℃；Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名)。使用(A)和(B)(A：4.0mM辛烷磺酸钠，0.02mM EDTA-2Na，5mM KH2PO4(pH 3.4)；(B)：CH3CN)的87/13混合溶剂作为流动相。将流动相以100μL/min的流率供入。通过电化学检测器(“ECD 0X”，Shiseido Co.，Ltd.的产品的商品名；750mV)进行检测，并且测量时间被设为40分钟。注入体积被设为1μL。
测量结果被示于图18。“样品”表示由上述样品的100倍浓缩液获得的色谱图，而“标准”表示由标准类型的5-羟色胺(Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.的产品)的0.1μM溶液获得的色谱图。
在样品和标准类型的5-羟色胺的色谱图中，分别在从36-38分钟的洗脱时间检测到了峰。作为根据色谱图的面积对5-羟色胺的浓度计算结果，样品的100倍浓缩液的5-羟色胺的浓度被确定为约4.4ng/mL。因此，可以从食指的皮肤表面收集约0.044ng/mL的5-羟色胺。
实例4 雌二醇的定量
1.从皮肤表面收集雌二醇
按照与实例2中相似的过程，从皮肤表面收集雌二醇。从8个对象进行雌二醇的收集。
2.利用酶免疫检验(ELIZA)的雌二醇定量
将已经与皮肤表面接触的水(此后简称为“样品”)(100μL)回收在小瓶中。提供该样品(100μL)进行分析，所述分析采用商业ELISA试剂盒(由Salimetrics LLC制造，商品名为“HIGH SENSITIVITY SALIVARY17β-ESTRADIOL IMMUNOASSAY KIT”)。
通过测量试剂盒中所附的标准类型的雌二醇，制备校准线。利用该校准曲线，计算样品中的雌二醇浓度。计算结果被示于图19。各个样品中的雌二醇浓度范围为2-23pg/mL。根据这些结果，确认了从食指的皮肤表面可以收集到约几pg/μL的雌二醇。
实例5 生长激素的定量
1.从皮肤表面收集生长激素
按照与实例2中相似的过程，从皮肤表面收集生长激素，不同之处在于从拇指的皮肤表面进行收集。从3个对象进行生长激素的收集。
2.利用酶免疫检验(ELIZA)的生长激素定量
将样品(100μL)回收在小瓶中，并被提供用于分析，所述分析采用商业ELISA试剂盒(由Roche Diagnostics K.K.制造，商品名为“hGHELISA”)。
通过测量试剂盒中所附的标准类型的生长激素，制备校准线。利用该校准曲线，计算样品中的生长激素浓度。计算结果被示于图20。在图中，“s1”表示样品的10倍浓缩液，“s2”表示样品的25倍浓缩液。可以从拇指的皮肤表面收集到0.29-0.51pg/mL的生长激素。
根据本实施例的生物信息获取方法和设备，可以简单地、容易地并且低侵害地从活体持续地收集生理活性物质。因此，该生物信息获取方法和设备可以用于例如家庭保健领域和诸如竞技比赛的娱乐领域中的生物信息感测。
本发明包含与2009年5月1日向日本专利局提出的日本在先专利申请JP 2009-111993中所公开的主题相关的主题，上述申请的全部内容通过引用被包含于此。
本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合和替换，只要其落入权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (17)

1.一种生物信息获取方法，用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述方法包括从所述活体的体表收集所述生理活性物质的步骤。
2.如权利要求1所述的生物信息获取方法，其中，所述体表是手指或手掌的皮肤表面。
3.如权利要求2所述的生物信息获取方法，其中，所述生理活性物质是从已经与所述体表接触的溶剂收集的。
4.如权利要求3所述的生物信息获取方法，其中，所述生理活性物质是皮质醇，关于所述活体的紧张感的信息被获取作为所述信息。
5.如权利要求3所述的生物信息获取方法，其中，所述生理活性物质是单胺，关于所述活体的情感的信息被获取作为所述信息。
6.如权利要求3所述的生物信息获取方法，其中，所述生理活性物质是雌激素，关于所述活体的月经周期的信息被获取作为所述信息。
7.如权利要求3所述的生物信息获取方法，其中，所述生理活性物质是生长激素，关于所述活体的锻炼效果的信息被获取作为所述信息。
8.一种生理活性物质测量方法，包括从活体的体表收集源自所述活体的生理活性物质，并对所述生理活性物质进行定量。
9.如权利要求8所述的生理活性物质测量方法，其中，所述生理活性物质是从由皮质醇、单胺、雌激素和生长激素组成的组中选择的至少一种生理活性物质。
10.一种生物信息获取设备，用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述设备包括：
取样单元，其可操作地与所述活体的体表接触，以从所述体表收集所述生理活性物质。
11.如权利要求10所述的生物信息获取设备，还包括溶剂供给器，用于将溶剂供给到所述取样单元，所述取样单元设有开口，所述开口用于使得由所述溶剂供给器供给的所述溶剂与所述体表接触。
12.如权利要求11所述的生物信息获取设备，其中，所述取样单元包括：
第一构件，其中限定有第一流动通道，使所述溶剂能够通过所述第一流动通道而被供给；
第二构件，其插入所述第一构件以与所述第一构件滑动接触，并且其中限定有第二流动通道，所述第二构件布置成可相对于所述第一构件沿所述第二构件的插入方向移动，以可操作地使得所述第二流动通道与所述第一流动通道连通，从而可以在连通状态和非连通状态之间进行切换，在所述连通状态中，所述第一流动通道与所述第二流动通道彼此连通，而在所述非连通状态中，所述第一流动通道和所述第二流动通道彼此不连通；并且
所述开口被钻孔在所述第一构件的上表面部分中，使得所述开口可在所述非连通状态下与所述第二流动通道连通。
13.如权利要求11所述的生物信息获取设备，还包括用于向所述体表施加负压的吸气器，其中，围绕所述开口设置有凹部，使得被所述吸气器抽吸的所述体表与所述凹部紧密接触以覆盖和封闭所述凹部。
14.如权利要求13所述的生物信息获取设备，其中，所述取样单元包括：
第一构件，其中限定有第一流动通道，使所述溶剂能够通过所述第一流动通道而被供给；
第二构件，其插入所述第一构件以与所述第一构件滑动接触，并且其中限定有第二流动通道，所述第二构件布置成可相对于所述第一构件沿所述第二构件的插入方向移动，以可操作地使得所述第二流动通道与所述第一流动通道连通，从而可以在连通状态和非连通状态之间进行切换，在所述连通状态中，所述第一流动通道与所述第二流动通道彼此连通，而在所述非连通状态中，所述第一流动通道和所述第二流动通道彼此不连通；并且
所述开口被钻孔在所述第一构件的上表面部分中，使得所述开口可在所述非连通状态下与所述第二流动通道连通。
15.一种生理活性物质测量设备，所述设备包括：
取样单元，其可操作地与所述活体的体表接触，以从所述体表收集源自所述活体的生理活性物质。
16.一种生物信息获取设备，用于基于源自活体的生理活性物质的定量值获取关于所述活体的信息，所述设备包括：
取样装置，其可操作地与所述活体的体表接触，以从所述体表收集所述生理活性物质。
17.一种生理活性物质测量设备，所述设备包括：
取样装置，其可操作地与活体的体表接触，以从所述体表收集源自所述活体的生理活性物质。
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