CN101959460A - 体液采集用电路基板以及生物传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种体液采集用电路基板以及生物传感器。该体液采集用电路基板具有测量单元，该测量单元包括穿刺针和用于与利用穿刺针的穿刺操作所采集的体液接触的电极，在同一平面上呈放射状地设有多个测量单元。

Description

体液采集用电路基板以及生物传感器
技术领域
本发明涉及体液采集用电路基板以及生物传感器，详细而言提供一种体液采集用电路基板以及具有该体液采集用电路基板的生物传感器。
背景技术
糖尿病有胰岛素依赖型(I型)和非胰岛素依赖型(II型)，前者必须定期补充胰岛素。因此，在患有前一种类型的糖尿病时，往往采用让患者自己采血、自己测量血糖值、然后自己补充与该血糖值相对应的补充量的胰岛素的处理方法。
公知一种专门为该种患者开发的能够让患者自己独立地采血、测量血糖值的血糖值测量装置。
例如，提出了一种流体收集装置，其包括插入有电极且设在主体中央的反应区域、自主体中央向外突出的穿刺针、以及将电极和穿刺针连通的毛细管通路(例如参照下述专利文献1)。
专利文献1：日本特开2004-493号公报
在上述专利文献1所述的流体收集装置中，由于将穿刺针和反应区域一体地形成在主体上，因此能够简便地进行测量的准备工作。但在该流体收集装置中，通过将与反应区域彼此独立地形成的电极插入在反应区域中来测量血液成分。因此，血液的检测精度变得不稳定，存在不能进行高精度的测量这样的不良情况。
另外，在I型糖尿病中，根据症状的不同，患者有时必须1天测量多次血糖值、详细而言每次饭前或每次饭后都要测量血糖值。
另一方面，在上述专利文献1所述的流体收集装置中，由于1个装置只有1根穿刺针，因此从必须避免重复使用穿刺针的观点出发，只能进行1次测量。
因此，在利用上述流体收集装置如上所述那样进行多次测量的情况下，必须废弃使用过的流体收集装置、然后准备新的流体收集装置。因此，在该流体收集装置中，上述的测量准备工作变得繁杂，必然使运转成本上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够利用简易的结构高精度地测量体液成分、而且能够利用1个体液采集用电路基板简便地进行多次测量的体液采集用电路基板以及具有该体液采集用电路基板的生物传感器。
为了达到上述目的，本发明的体液采集用电路基板的特征在于，具有测量单元，该测量单元包括穿刺针和用于与利用穿刺针的穿刺操作所采集的体液接触的电极，且在同一平面上呈放射状地设有多个上述测量单元。
该体液采集用电路基板具有包括穿刺针和电极的测量单元。因此，能够利用穿刺针的穿刺操作使体液流出，简便地使流出的体液与测量单元的电极接触。结果，采用该体液采集用电路基板，能够利用简易的结构简便地测量体液成分。
而且，在该体液采集用电路基板中，能够利用设在1个体液采集用电路基板上的多个测量单元多次测量体液成分。
此外，在该体液采集用电路基板中，由于在同一平面上呈放射状地配置测量单元，因此在使用了1个测量单元后，通过使体液采集用电路基板沿周向旋转，能够将使用过的测量单元替换成与该测量单元的旋转方向上游侧相邻的未使用过的测量单元。因此，能够在每进行多次测量时简便地更换测量单元。
另外，在本发明的体液采集用电路基板中，优选各上述测量单元具有位于比上述穿刺针的顶端靠上述穿刺的方向上游侧位置的能进行弯折的弯折部。
采用该体液采集用电路基板，在使用测量单元时，通过利用弯折部弯折测量单元，能够使欲使用的穿刺针的顶端自配置有多个测量单元的同一平面离开。因此，能够利用被弯折了的穿刺针可靠地进行穿刺。
另外，在本发明的体液采集用电路基板中，优选在上述体液采集用电路基板的中心设有开口部，且在上述体液采集用电路基板的开口部的内周面上形成有嵌合部，该嵌合部能与用于使上述体液采集用电路基板沿周向旋转的驱动构件嵌合。
采用该体液采集用电路基板，在将驱动构件嵌合在嵌合部上而对驱动构件进行驱动时，能够使体液采集用电路基板沿周向可靠地旋转。因此，能够在每进行多次测量时更加简便地更换测量单元。
另外，本发明的生物传感器的特征在于，包括上述体液采集用电路基板和与上述电极电连接的用于测量上述体液成分的测量部。
采用该生物传感器，能够使利用上述体液采集用电路基板的穿刺操作而流出的体液与电极接触，从而利用与该电极电连接的测量部简便地测量体液成分。
采用本发明的体液采集用电路基板，能够利用简易的结构简便地测量体液成分，并且能够利用1个体液采集用电路基板上的多个测量单元多次测量体液成分。此外，能够在每进行多次测量时简便地更换测量单元。
另外，采用本发明的生物传感器，能够简便地测量体液成分。
附图说明
图1表示作为本发明的体液采集用电路基板的一实施方式的采血用电路基板的俯视图。
图2表示图1所示的采血用电路基板的测量单元的放大俯视图。
图3表示图1所示的采血用电路基板的测量单元的放大后视图。
图4表示图2的A-A线剖视图。
图5是用于说明采集用电路基板的制造方法的制造工序图，(a)表示准备金属基板的工序，(b)表示形成基底绝缘层的工序，(c)表示形成具有3个电极的导体图案的工序。
图6是接着图5继续说明采集用电路基板的制造方法的制造工序图，(d)表示形成覆盖绝缘层的工序，(e)表示对金属基板进行外形加工而形成嵌合槽和具有穿刺针的多个测量单元的工序，(f)表示在电极上涂敷药剂的工序。
图7表示安装有图1所示的采血用电路基板的、作为本发明的生物传感器的一实施方式的血糖值测量装置的概略立体图。
图8表示用于说明图7所示的血糖测量装置的使用方法的侧剖视图。
具体实施方式
图1表示作为本发明的体液采集用电路基板的一实施方式的采血用电路基板的俯视图，图2表示图1所示的采血用电路基板的测量单元的放大俯视图，图3表示图1所示的采血用电路基板的测量单元的放大后视图，图4表示图2的A-A剖视图，图5以及图6表示用于说明采血用电路基板的制造方法的制造工序图。
在图1中，该采血用电路基板1安装在后述的血糖值测量装置19(参照图7以及图8)中，以能够使患者利用该采血用电路基板1穿刺手指等皮肤而进行采血、测量所采集的血液中的葡萄糖量。准备能够进行多次测量的可重复使用(可连续使用)方式的该采血用电路基板1。
采血用电路基板1为在中心形成有作为开口部的中心开口部17的大致圆板状。在采血用电路基板1上的中心开口部17的径向外侧在同一平面上呈放射状地设有多个(32个)测量单元2。另外，在采血用电路基板1的中心开口部17的内周面上形成有后述的作为嵌合部的嵌合槽18。
如图2以及图3所示，测量单元2一体地包括配置在径向内侧的内侧部3和配置在内侧部3的径向外侧的外侧部4。
在径向上与采血用电路基板1的嵌合槽18隔开间隔地配置内侧部3，且如图1所示那样与在周向上相邻的测量单元2的内侧部3相连续地形成该内侧部3。另外，如图2以及图3所示，内侧部3的径向外侧端面俯视呈大致圆弧状(或大致直线状)，由此采血用电路基板1为大致圆板状(或大致为正多边形(大致正32边形))。
自内侧部3的径向外侧端面上的周向大致中央向径向外侧突出地配置外侧部4。另外，比内侧部3的周向长度短地形成外侧部4的周向长度。由此，如图1所示，在周向上与沿周向相邻的测量单元2的外侧部4隔开间隔地配置外侧部4。另外，如图2以及图3所示，外侧部4由俯视呈大致正五边形的电极部28和配置在电极部28的径向外侧的穿刺针6构成。
并且，测量单元2具有导体图案7和1根穿刺针6。
为了利用穿刺操作采血而设置穿刺针6。即、在外侧部4上的电极部28的径向外侧(即穿刺方向下游侧)相邻地配置穿刺针6，且与电极部28一体地形成该穿刺针6。详细而言，穿刺针6自电极部28的径向外侧端部的周向中央朝向径向外侧突出。另外，将穿刺针6形成为顶端29(径向外侧端部)沿径向越来越尖的俯视呈大致三角形(等腰三角形)的形状。
穿刺针6的顶端29的角度θ(参照图3)例如为10～30°，优选为15～25°。在顶端29的角度θ小于10°时，有时因强度不足而不能穿刺皮肤。另一方面，在顶端29的角度θ大于30°时，有时不易穿刺。另外，穿刺针6的径向(穿刺方向)的长度例如为0.5～10mm，穿刺针6的周向长度(径向内侧部分的宽度)例如为0.3～3mm。在穿刺针6的穿刺方向长度以及宽度小于上述范围时，有时难以进行采血，在穿刺针6的穿刺方向长度以及宽度大于上述范围时，有时加大对穿刺部位的损伤。
导体图案7包括3个电极8、3个端子9和3条布线10。
为了与利用后述的穿刺针6的穿刺操作所采集的血液接触而设置3个电极8，该3个电极8在电极部28上沿周向以及径向相邻地配置。
更详细而言，在电极部28上沿周向隔开间隔且彼此相对地配置3个电极8中的2个电极8a。2个电极8a俯视呈大致圆形。
另外，在电极部28上相对于2个电极8b在径向外侧与该2个电极8b隔开间隔且与该2个电极8b相对地配置剩余的1个电极8b。将电极8b形成为比2个电极8a之间的距离长地延伸的俯视呈大致矩形的形状。
另外，3个电极8以任意方式分别对应于工作电极、对电极或参比电极。2个电极8a的各直径例如为100μm～2.5mm，1个电极8b的一边的长度例如为100μm～2.5mm。另外，在径向上距穿刺针6的顶端29例如0.2～5mm、优选在0.5～3mm以内地配置3个电极8。在穿刺针6的顶端29与电极8之间的距离过短时，有时电极8会与穿刺针6一起刺入皮肤，使涂敷在电极8的表面上的药剂30(见后述)扩散到体内而影响测量的准确度。另一方面，在穿刺针6的顶端29与电极8之间的距离过长时，为了将血液自穿刺针6导向电极8而必须设置用于利用吸引作用、毛细管现象的结构。
与3个电极8对应地设置3个端子9，该3个端子9配置在内侧部3上，以与后述的CPU25相连接。
更详细而言，与2个电极8a对应、且在内侧部3上沿周向隔开间隔且彼此相对地配置2个端子9a。另外，将2个端子9a形成为越靠近径向内侧周向长度(宽度)越小的俯视呈大致锥形的形状。详细而言，沿径向并列状地配置2个端子9a的彼此相对的周向内侧端缘。另外，沿在径向上彼此交叉的方向形成2个端子9a的周向外侧端缘。
剩余的1个端子9b与1个电极8b相对应，该端子9b在径向内侧与该2个端子9a隔开间隔且与该2个端子9a相对地配置。在各测量单元2上，1个端子9b沿周向为俯视呈大致圆弧状的形状。即，如图1所示，在1个采血用电路基板1上连续且呈大致圆环状地形成端子9b。
也就是说，在1个采血用电路基板1上设有1个端子9b。由此，1个端子9b与在周向上相邻的另一测量单元2上的端子9b连续地形成，将多个测量单元2的端子9b共用为1个端子。
在3个端子9中，2个端子9a的一边的长度例如为0.5～10mm，1个端子9b的径向长度(宽度)例如为0.5～5mm。
如图2以及图3所示，从内侧部3到外侧部4地设置3条布线10，且在周向上彼此隔开间隔地并列配置该3条布线10。分别将各电极8和与各电极8对应的各端子9电连接地沿径向设置3条布线10。连续且一体地设置各电极8、各端子9以及将电极8和端子9连接起来的布线10。各布线10的周向长度例如为0.01～2mm，各布线10的径向长度例如为5～28mm。
另外，各测量单元2包括弯折部5以及止挡部31。
如图8所示，在位于比穿刺针6的顶端29靠径向内侧(穿刺方向上游侧)的位置能弯折地设置弯折部5。即，如图2以及图3所示，弯折部5在内侧部3以及外侧部4之间形成为沿周向延伸的直线部分。
在内侧部3与外侧部4的邻接部分上利用较窄地切入到周向内侧的切入部32将弯折部5形成为周向长度较短的收缩部分。
由此，由于将弯折部5形成为位于内侧部3与外侧部4之间的脆弱部分，因此能够使外侧部4相对于内侧部3弯折地设置外侧部4。
为了防止穿刺针6过深地穿刺皮肤而在外侧部4上的电极部28的径向外侧端部设有止挡部31。详细而言，在电极部28上将止挡部31形成为俯视呈大致正五边形的径向最外侧顶点朝向径向内侧凹陷的部分。即、在电极部28上夹着穿刺针6自周向两外侧(周向两外侧的斜向的径向外部)突出地设置止挡部31。另外，止挡部31的径向(穿刺方向下游侧)端缘与穿刺针6的顶端29的分开长度例如为0.3～2mm。
另外，如图1所示，在采血用电路基板1的中心开口部17的整个内周面上形成有能与后述的作为驱动构件的驱动轴21嵌合的嵌合槽18。详细而言，将嵌合槽18形成为突部以及凹部交互排列的花键形状。
如图4所示，采血用电路基板1包括金属基板11、层叠在金属基板11上的基底绝缘层12、层叠在基底绝缘层12上的导体图案7以及覆盖导体图案7地设在基底绝缘层12上的覆盖绝缘层13。
如图1以及图4所示，金属基板11由金属箔等构成、且形成为与采血用电路基板1的外形形状相对应的薄片状。即、在采血用电路基板1中将金属基板11形成为1张薄片。
例如能够使用镍、铬、铁、不锈钢(SUS 304、SUS430、SUS 316L)等为形成金属基板11的金属材料。优选使用不锈钢。另外，金属基板11的厚度例如为10～300μm，优选为20～100μm。在金属基板11的厚度小于10μm时，有时因强度不足而不能穿刺皮肤(见后述)。另一方面，在金属基板11的厚度大于300μm时，有时在穿刺时有痛感、过度损伤皮肤、有时不能顺利地将弯折部5弯折。
并且，在该金属基板11上形成内侧部3、外侧部4(电极部28以及穿刺针6)和嵌合槽18。另外，由于利用由上述金属材料构成的金属基板11来形成穿刺针6，因此能够利用穿刺针6可靠地进行穿刺。另外，由于利用由上述金属材料构成的金属基板11来形成嵌合槽18，因此能够利用嵌合槽18使采血用电路基板1可靠地旋转。
将基底绝缘层12形成在金属基板11的与内侧部3以及外侧部4相对应的表面上。另外，如图2所示，俯视看来，在内侧部3的部分，使金属基板11的径向外侧端部露出地形成基底绝缘层12。另外，如图3所示，俯视看来，基底绝缘层12在包括止挡部31在内的外侧部4的部分，向金属基板11的周端部鼓出，更详细而言自金属基板11的周向外侧端部以及径向两侧端部向周向外侧以及径向两侧鼓出。
例如能够使用聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、环氧树脂、氟化乙烯树脂等合成树脂作为形成基底绝缘层12的绝缘材料。从确保机械耐久性以及耐药品性的观点出发，优选使用聚酰亚胺树脂。另外，基底绝缘层12的厚度例如为3～50μm，优选为5～25μm。在基底绝缘层12的厚度小于3μm时，有时产生针孔(pinhole)等绝缘缺陷。另一方面，在基底绝缘层12的厚度大于50μm时，有时难以进行切断、外形加工。
如图4所示，导体图案7形成在基底绝缘层12的表面上且形成为包括上述3个电极8、3个端子9和3条布线10的布线电路图案。
例如能够使用铁、镍、铬、铜、金、银、铂或上述金属的合金等金属材料作为形成导体图案7的导体材料。从确保与基底绝缘层12、覆盖绝缘层13的密合性、易加工性的观点出发，适当地选择导体材料。另外，也可以层叠2种以上的导体材料。导体图案7的厚度例如为5～50μm，优选为10～20μm。
在基底绝缘层12的表面上以覆盖各布线10的方式形成有覆盖绝缘层13。另外，如图2～图4所示，俯视看来，覆盖绝缘层13的周端部被配置成与基底绝缘层12的周端部位于同一位置。
另外，如图4所示，在覆盖绝缘层13上形成有供电极8露出的电极侧开口部38和供端子9露出的端子侧开口部39。详细而言，如图2所示，俯视看来以包围电极8且比电极8稍大的方式形成电极侧开口部38。另外，俯视看来以包围端子9且比端子9稍大的方式形成端子侧开口部39。能够使用与用于形成上述基底绝缘层12的材料相同的绝缘材料作为形成覆盖绝缘层13的绝缘材料。覆盖绝缘层13的厚度例如为2～50μm。
并且，如图3所示，在上述基底绝缘层12以及覆盖绝缘层13的鼓出部分上形成止挡部31。另外，由于形成止挡部31的绝缘材料通常比金属基板11的金属材料柔软，因此在防止穿刺针6的过度穿刺时，该止挡部31能够有效防止与止挡部31抵接的皮肤受到损伤。
另外，在上述的金属基板11、基底绝缘层12、覆盖绝缘层13上形成弯折部5。
接下来，参照图5以及图6说明采血用电路基板1的制造方法。
在本方法中，首先，如图5的(a)所示，准备金属基板11。例如，准备能够形成许多金属基板11的细长薄片状的金属箔。在后面的工序中对该细长的金属箔上的各金属基板11进行外形加工而制造多个采血用电路基板1。
接下来，在本方法中，如图5的(b)所示，在金属基板11的表面上形成基底绝缘层12。能够使用下述方法形成基底绝缘层12，即、例如在金属基板11的表面上涂敷感光性的合成树脂清漆、然后进行曝光加工而使该合成树脂清漆硬化的方法，例如在金属基板11的表面上层叠合成树脂的薄膜、然后在该薄膜的表面上层叠与基底绝缘层12相同图案的抗蚀剂、然后对自抗蚀剂露出的薄膜进行湿蚀刻的方法，例如在金属基板11的表面上层叠预先机械冲裁而成的合成树脂的薄膜的方法，例如在金属基板11的表面上层叠合成树脂的薄膜、之后对该薄膜进行放电加工或激光加工的方法等。从确保加工精度的观点出发，优选使用在金属基板11的表面上涂敷感光性的合成树脂清漆、然后进行曝光加工而使该合成树脂清漆硬化的方法。
然后，在本方法中，如图5的(c)所示，形成导体图案7。能够使用加成法、减成法等用于形成印刷布线的公知的图案形成法来形成导体图案7。从能够形成微细图案的观点出发，优选使用加成法。在加成法中，例如采用化学蒸镀、溅射的方式在基底绝缘层12的表面上形成金属薄膜34(虚线)，然后在该金属薄膜34的表面上形成抗镀层，之后利用电解镀在自抗镀层露出的金属薄膜34的表面上以金属薄膜34为基础膜形成电镀层35。
另外，也可以采用化学蒸镀、溅射的方式只利用金属薄膜34形成导体图案7。
另外，在形成导体图案7时，也可以在电极8的表面以及端子9的表面上进一步利用电解镀、非电解镀形成不同种类的金属镀层(未图示)。优选该金属镀层的厚度为0.05～20μm。
接下来，在本方法中，如图6的(d)所示，形成覆盖绝缘层13。能够采用与形成基底绝缘层12的方法相同的方法来形成覆盖绝缘层13。优选使用在基底绝缘层12的表面上以覆盖导体图案7的方式涂敷感光性的合成树脂清漆、然后进行曝光加工而使该合成树脂清漆硬化的方法。另外，对于电极侧开口部38以及端子侧开口部39的形成方法，在以图案的形式形成覆盖绝缘层13的情况下，只要以具有电极侧开口部38和端子侧开口部39的图案来形成覆盖绝缘层13即可，另外，例如也可以采用对覆盖绝缘层13进行放电加工或激光加工的方法等来穿孔形成电极侧开口部38和端子侧开口部39。
然后，如图6的(e)所示，对金属基板11进行外形加工而同时形成内侧部3、嵌合槽18、弯折部5以及包括穿刺针6以及电极部28的外侧部4(包括止挡部31在内)。例如能够使用放电加工、激光加工、机械冲裁加工(例如穿孔加工等)、蚀刻加工等对金属基板11进行外形加工。从易于在加工后冲洗的观点出发，优选使用蚀刻加工(湿蚀刻)。
由此，能够获得具有多个测量单元2的采血用电路基板1，该测量单元2具有穿刺针6以及电极8。
如图6的(f)所示，在所获得的采血用电路基板1的电极8上涂敷药剂30，即，单独或组合地涂敷例如葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶等酶和例如铁氰化钾、二茂铁、苯醌等介质。另外，例如使用浸渍法、喷涂法、喷射法等适当的方法涂敷药剂30。
另外，根据药剂30的种类的不同，也可以在如上所述那样在电极8的表面上形成了不同种类的金属镀层之后，再预先形成不同种类的金属覆盖膜，从而赋予电极8规定的电位差。详细而言，例如在形成了镀金层之后，再在该镀金层的表面上涂敷银或氯化银。
图7表示安装有图1所示的采血用电路基板1的、作为本发明的生物传感器的一实施方式的血糖值测量装置的概略立体图，图8表示用于说明图7所示的血糖值测量装置的使用方法的侧剖视图。另外，在图8中，以纸面的右侧为“前侧”、以纸面的左侧为“后侧”、以纸面的上侧为“上侧”、以纸面的下侧为“下侧”、以纸面的前侧为“左侧”、以纸面的后侧为“右侧”，图7的各方向与图8中的方向例相同。
接下来，参照图7以及图8说明安装有采血用电路基板1的血糖值测量装置19的使用方法。
在图7以及图8中，将利用上述方法获得的采血用电路基板1安装在血糖值测量装置19中进行使用，以能够如上所述那样供患者穿刺手指等皮肤而进行采血、测量所采集的血液中的葡萄糖量。
即、该血糖值测量装置19包括壳体41、采血部42、显示部44和用于测量血液中的葡萄糖的测量部43(在图7中省略表示)。
为了收容血糖值测量装置19中的各构件而准备了壳体41，该壳体41呈箱状。详细而言，在壳体41中内置有采血部42以及测量部43，并且在壳体41的表面设有显示部44。另外，在壳体41上形成有前侧开口部33、上侧开口部22以及弯折引导部49。
前侧开口部33在壳体41的前壁上开口成沿左右方向延伸的正面看为大致矩形的形状，且如下面所说明的那样，以在采血用电路基板1向前方前进时，一部分(几个)测量单元2能自该前侧开口部33露出。
上侧开口部22在壳体41的上壁的前侧且左右方向中央部上形成为沿前后方向延伸的长孔，详细而言，能以使后述的驱动轴21沿前后方向滑动自如地插入在上侧开口部22中的方式形成该上侧开口部22。
弯折引导部49设在壳体41的前壁的左右方向中央部且前壁的上侧开口部22的上端缘上，大致为平板状。另外，能使前端缘以后端缘为支点沿上下方向摆动自如地设置弯折引导部49，且自壳体41的前壁朝向前方斜下侧地配置弯折引导部49，以便弯折引导部49始终遮挡上侧开口部22的前方。另外，在利用采血用电路基板1进行穿刺时，弯折引导部49以遮挡的方式封闭前侧开口部33的前方(参照图8的(b))，而在测量血糖值时，弯折引导部49使前侧开口部33露出而使最前侧的测量单元2自该前侧开口部33露出，从而不与最前侧的测量单元2接触地开放弯折引导部49(参照图8的(d))。
另外，在利用采血用电路基板1进行穿刺时，从侧面看来，将弯折引导部49的形成方向与前后方向所成的角度设定为例如15～60°，优选为20～45°。
如图8所示，采血部42包括驱动轴21、引导部23以及采血用电路基板1。
以轴线沿上下方向延伸的方式配置驱动轴21，在该驱动轴21的整个外周面上以能与采血用电路基板1的嵌合槽18嵌合的方式设有驱动槽40。即、驱动轴21插入在采血用电路基板1的中心开口部17(参照图1)中，驱动槽40与嵌合槽18(参照图1)嵌合。由此，驱动轴21能相对于嵌合槽18在上下方向上装卸自如、且不能与嵌合槽18相对旋转地与嵌合槽18嵌合，并且，能使采血用电路基板1以驱动轴21的轴线为中心周向旋转。
引导部23设在壳体41的上壁的上侧开口部22的周端。详细而言，能沿前后方向引导驱动轴21进退地设置引导部23。
能利用驱动轴21沿前后方向进退、且能沿以驱动轴21的轴线为中心的周向进行旋转地设置采血用电路基板1。另外，使电极8以及端子9朝下露出地配置采血用电路基板1。另外，在采血用电路基板1向前方前进时，前侧的几个测量单元2自前侧开口部33露出，并且上述几个测量单元2中的最前侧的测量单元2的穿刺针6与弯折引导部49接触。
测量部43与电极8电连接，包括触点26以及CPU25。
相对于端子9滑动自如地设置触点26，以能够在利用采血用电路基板1进行测量时使该触点26与用于进行测量的测量单元2的端子9(参照图2以及图3)接触。另外，触点26能够借助端子9对电极8施加电压，并且能够检测在施加了电压时的各电极8之间的电阻值的变化。
CPU25借助信号布线48与触点26电连接，并且与显示部44相连接。另外，在利用采血用电路基板1进行测量时，CPU25能够根据在触点26处所检测到的各电极8间的电阻值的变化计算出葡萄糖值，以该葡萄糖值为血糖值。
显示部44设在壳体41的上壁的后侧，且例如由LED等构成，用于显示由CPU25测得的血糖值。
在使用血糖值测量装置19时，首先，如图7的(a)以及图8的(a)所示，使驱动轴21滑动到后侧而准备血糖值测量装置19，并且将患者自己的手指等配置在弯折引导部49的下方。另外，在预先已使驱动轴21滑动到后侧的情况下，无需滑动驱动轴21。
在这种情况下，在血糖值测量装置19中，采血用电路基板1上的所有测量单元2都未自前侧开口部33露出而被收容在壳体41内。
在本方法中，接下来，如图7的(b)以及图8的(b)所示，使驱动轴21滑动到前侧而使穿刺针6自前侧开口部33露出，从而患者自己将该穿刺针6穿刺在手指等中。
此时，使采血用电路基板1前进到前侧而使测量单元2中的几个测量单元2自前侧开口部33露出，并且使最前侧的测量单元2与弯折引导部49抵接，从而以弯折部5为界限而相对于内侧部3向斜下方弯折外侧部4。然后，将被弯折了的外侧部4的穿刺针6穿刺在手指中。
另外，由于从侧面看来是以上述规定角度配置弯折引导部49的，因此弯折部5的弯折角度例如为15～60°，优选为20～45°。
另外，此时，在止挡部31与皮肤抵接时，限制穿刺针6进行进一步的穿刺。由此，穿刺针6的穿刺深度为例如0.5～1.5mm。
接下来，在本方法中，如图8的(c)所示，使驱动轴21滑动到后侧而自手指等拉出穿刺针6，从而自穿刺位置流出微量的血。
此时，使利用弯折引导部49弯折了的测量单元2自弯折引导部49离开，从而缓和了弯折部5的弯折角度。详细而言，弯折部5的弯折角度例如为15～60°，优选为30～45°。
另外，根据需要可以按压(施加压力)穿刺位置的附近而促进穿刺位置的微量出血。
接下来，在本方法中，如图8的(d)所示，向上摆动弯折引导部49的前端部从而开放弯折引导部49，然后使驱动轴21再次滑动到前侧而使最前侧的测量单元2的电极8自前侧开口部33露出，从而使电极8靠近穿刺位置而与穿刺部位接触。
于是，利用穿刺针6的穿刺操作所采集的血液与电极8的表面接触，从而血液与药剂30反应。此时，触点26与端子9接触，并且自该触点26借助端子9对电极8施加电压。然后，利用触点26检测在施加了电压时的各电极8间的电阻值的变化，利用CPU25根据由该触点26检测到的电阻值的变化计算出葡萄糖量，以该葡萄糖量为血糖值。然后，在显示部44上显示由CPU25测得的血糖值。
然后，在本方法中，使驱动轴21以驱动轴21的轴线为中心周向旋转从而使采血用电路基板1旋转、由此将相对于使用过的测量单元2相邻地配置在旋转方向上游侧的未使用过的测量单元2配置在最前侧(该操作未图示)。然后，实施多次上述图8的(a)～图8的(d)所示的各工序，测量多次血糖值。
采用该采血用电路基板1以及具有该采血用电路基板1的血糖值测量装置19，利用穿刺针6的穿刺操作使血液流出而使流出的血液与测量单元2的电极8简便地接触，从而能够利用与该电极8电连接的CPU25简便地测量血糖值。
结果，该采血用电路基板1以及血糖值测量装置19能够利用简易的结构简便地测量血糖值。
而且，在该采血用电路基板1中，能够利用设在1个采血用电路基板1上的多个测量单元2多次测量血糖值。
此外，在该采血用电路基板1中，由于在同一平面上呈放射状地配置测量单元2，因此在使用了1个测量单元2后，通过沿使采血用电路基板1周向旋转，能够将使用过的测量单元2换成相对于该测量单元2相邻地配置在旋转方向上游侧的未使用过的测量单元2。因此，能够在每进行多次测量时简便地更换测量单元2。
另外，采用该体液采集用电路基板1，在使用测量单元2时，通过利用弯折部5弯折测量单元2，能够使欲使用的穿刺针6的顶端29自配置有多个测量单元2的同一平面离开。因此，能够利用被弯折了的穿刺针6而可靠地进行穿刺。
另外，采用该体液采集用电路基板1，通过使驱动轴21与嵌合槽18嵌合而使驱动轴21周向旋转，能够可靠地使采血用电路基板1周向旋转。因此，能够在每进行多次测量时更加简便地更换测量单元2。
另外，在上述图1所示的说明中，在采血用电路基板1上设有32个测量单元2，但测量单元2的数量没有特别限定，可以依据壳体41的尺寸等适当选择测量单元2的数量，例如可以设置10个以上、优选为20个以上，通常测量单元2的数量为100个以下。
另外，在上述图1所示的说明中，可以依据壳体41的尺寸、测量单元2的数量等适当选择采血用电路基板1的尺寸，没有特别限定，例如采血用电路基板1的直径为20mm～100mm。在采血用电路基板1的直径小于上述范围时，有时测量单元2的数量过少。另外，在采血用电路基板1的直径大于上述范围时，有时壳体41过大而难以操作血糖值测量装置19。
另外，在上述图2以及图3所示的说明中，在内侧部3与外侧部4之间设置弯折部5，但例如也可以在内侧部3中的穿刺针6上设置弯折部5，详细而言在比穿刺针6的顶端29靠径向内侧(穿刺方向上游侧)部分上、即穿刺针6的径向中途或径向内侧端部设置弯折部5(该情况未图示)。
另外，在上述图1所示的说明中，在采血用电路基板1的中心开口部17的整个内周面上设置嵌合槽18，但例如也可以只在内周面的一部分表面上设置嵌合槽18而将剩余的表面形成为圆筒状(没有凹凸的形状)(该情况未图示)。另外，在该情况下，将驱动轴21的驱动槽40(参照图7以及图8)形成为与上述嵌合槽18相对应的形状。
此外，也可以将嵌合槽18形成为能与键状的驱动轴21键嵌合的键槽。
另外，在上述说明中，以采血用电路基板1以及具有该采血用电路基板1的血糖值测量装置19为例说明了本发明的体液采集用电路基板以及具有该体液采集用电路基板的生物传感器。也就是说，将利用体液采集用电路基板的穿刺针的穿刺操作所采集的体液作为血液进行了说明。
但是，作为体液，只要是存在于生物体内的液体、则没有特别限定，例如也可以举出细胞外液、细胞内液。作为细胞外液，除了可以使用上述血液之外，例如还可以使用血浆、组织间液、淋巴液、或紧密的结缔组织、骨头以及软骨中的水分、细胞透过液等。并且，能够利用体液采集用电路基板以及具有该体液采集用电路基板的生物传感器测量上述体液的特定成分。
实施例
实施例1
制造图1所示的采血用电路基板
首先，准备厚度为50μm、由SUS430构成的细长薄片状的金属基板(参照图5的(a))。
接下来，在金属基板的表面上涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆，进行加热干燥而形成覆盖膜，然后进行曝光、显影从而将覆盖膜形成为图案。然后，在氮气的气氛下加热到400℃而以上述图案形成了厚度为10μm的基底绝缘层(参照图5的(b))。
接下来，利用溅射的方式在基底绝缘层的表面上依次形成由铬薄膜形成的金属薄膜和由铜薄膜构成的金属薄膜。然后，在金属薄膜的表面上层叠干膜抗蚀剂而进行曝光、显影，从而将抗镀层形成为图案。然后，在自抗镀层露出的金属薄膜的表面上利用电解镀铜的方法以金属薄膜为基础膜形成由铜构成的镀层，从而形成了具有电极、端子和布线的导体图案(参照图5的(c))。然后，进行蚀刻而去除抗镀层以及形成有该抗镀层的部分的金属薄膜。
导体图案的厚度为12μm，2个电极(8a)的直径为0.3mm，1个电极(8b)的长边的长度为1.0mm，短边的长度为0.6mm。另外，2个端子(9a)的周向内侧端缘的长度为4mm，在沿周向的边中、径向外侧端缘(长边)的长度为1mm、径向内侧端缘(短边)的长度为0.5mm。另外，1个端子(9b)的宽度为1mm。另外，布线的宽度为100μm，分别将2个电极8a以及2个端子9a连接起来的布线的长度为25mm，将1个电极8b以及1个端子9b连接起来的布线的长度为10mm。
然后，在基底绝缘层的表面上覆盖导体图案地涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆，进行加热干燥而形成覆盖膜，然后进行曝光、显影从而将覆盖膜形成为图案。然后，在氮气的气氛下加热到400℃而形成了厚度为5μm的覆盖绝缘层(参照图6的(d))。另外，在覆盖绝缘层上形成电极侧开口部以及端子侧开口部，从而该覆盖绝缘层能使电极以及端子露出、且覆盖布线。
然后，在电极以及端子的表面上依次形成电解镀镍层(厚度为0.5μm)、电解镀金层(厚度为2.5μm)。
接下来，在金属基板的表面上层叠干膜抗蚀剂然后进行曝光、显影，从而将抗蚀涂层形成为图案。之后，利用以氯化铁为蚀刻剂的湿蚀刻对自抗蚀涂层露出的金属基板进行蚀刻，从而将金属基板外形加工成具有多个(32个)测量单元的上述图案，该测量单元具有穿刺针(参照图6的(e))。另外，通过对该金属基板进行外形加工而形成了内侧部、外侧部(包括止挡部在内)、嵌合槽以及弯折部。
另外，从穿刺针的顶端到1个电极(8b)(距顶端最近的电极)的长度为0.5mm，穿刺针顶端的角度为20°，止挡部的鼓出部分的宽度为0.5mm，止挡部的径向(穿刺方向下游侧)端缘与穿刺针的顶端之间的分开长度为1.5mm。
由此，利用上述操作获得了采血用电路基板。
然后，在所获得的采血用电路基板上，利用喷射的方法在各测量单元中的电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶以及铁氰化钾溶液的药剂(参照图6的(f))。
制造图7以及图8所示的血糖值测量装置
将所获得的采血用电路基板与驱动轴以及引导构件一起安装在设有显示部的壳体内(参照图7以及图8)。
在安装采血用电路基板时，将驱动轴插入在中心开口部中而使驱动槽与嵌合槽嵌合，并且将驱动轴滑动自如地插入到引导部中。
利用血糖值测量装置测量血糖值
首先，准备上述血糖值测量装置，然后将患者自己的手指配置在弯折引导部的下方(参照图7的(a)以及图8的(a))。
然后，将驱动轴滑动到前侧而使穿刺针自前侧开口部露出，从而患者自己将该穿刺针6穿刺到手指中(参照图7的(b)以及图8的(b))。此时，使测量单元中的几个测量单元自前侧开口部露出，并且使最前侧的测量单元与弯折引导部抵接，从而以弯折部为界限相对于内侧部以45°的角度弯折外侧部。然后，将被弯折了的外侧部的穿刺针穿刺到手指中。
然后，将驱动轴滑动到后侧而自手指拉出穿刺针，从而自穿刺部位流出微量的血(参照图8的(c))。由此，在弯折部处被弯折了的测量单元离开弯折引导部，弯折部的弯折角度变成35°，缓和了测量单元2的弯折角度。
然后，开放弯折引导部而使驱动轴再次滑动到前侧，从而使最前侧的测量单元的电极自前侧开口部露出，使电极靠近穿刺部位而与穿刺部位接触(参照图8的(d))。
于是，由于是血液，葡萄糖氧化，并与铁氰化钾离子反应。同时自触点借助端子对电极施加电压。然后，利用触点检测在施加了电压时的各电极间的电阻值的变化，利用CPU根据该电阻值的变化计算出葡萄糖量，以该葡萄糖量作为血糖值。然后，在显示部上显示由CPU测得的血糖值。
然后，在本方法中，使驱动轴以驱动轴的轴线为中心周向旋转，从而使采血用电路基板旋转，由此将相对于使用过的测量单元相邻地配置在旋转方向上游侧的未使用过的测量单元配置在最前侧。然后，实施上述各工序，测量了多次(共32次)血糖值。
另外，作为本发明的例示的实施方式而提供了上述说明，但上述说明只是例示，不可限定性地解释。该技术领域的本领域技术人员所清楚的本发明的变形例包含在后述的权利要求中。
工业实用性
本发明的体液采集用电路基板以及生物传感器例如能够较佳地用在测量血液中的血糖值等的领域中。

Claims (4)

1.一种体液采集用电路基板，其特征在于，
该体液采集用电路基板具有测量单元，该测量单元包括穿刺针和用于与利用上述穿刺针的穿刺操作所采集的体液相接触的电极；
在同一平面上呈放射状地设有多个上述测量单元。
2.根据权利要求1所述的体液采集用电路基板，其特征在于，
各上述测量单元具有位于比上述穿刺针的顶端靠上述穿刺的方向上游侧的位置的能进行弯折的弯折部。
3.根据权利要求1所述的体液采集用电路基板，其特征在于，
在上述体液采集用电路基板的中心设有开口部；
在上述体液采集用电路基板的开口部的内周面上形成有嵌合部，该嵌合部能与用于使上述体液采集用电路基板沿周向旋转的驱动构件嵌合。
4.一种生物传感器，其特征在于，
该生物传感器包括：
权利要求1所述的体液采集用电路基板；
与上述电极电连接的用于测量上述体液成分的测量部。
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