CN103052872B - 采样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种采样装置。该采样装置为芯片状，以采样侧面向皮肤的方式安装，该采样装置具有面向采样侧的多孔性的吸附层，该多孔性的吸附层中的孔径范围为0.1nm～1000nm。吸附层的一个例子是包括至少三层中值孔径不同的多孔层的吸附层，这些多孔层从采样侧按中值孔径从大到小的顺序层叠。期望采样装置还包括经由吸附层进行吸引的层。

Description

采样装置
技术领域
本发明涉及对化学物质等进行采样的装置。
背景技术
作为高灵敏度地检测、分析化学物质的技术，近年来有种称作高场非对称波形离子迁移谱仪（FAIMS）的装置备受关注。在该装置中，通过使施加于传感器的直流电压和交流电压发生变化，能够用微细的过滤器检测离子化的化学物质的迁移率的变化，根据该检测结果的差异确定化学物质。
在国际公开WO 2006/013396号（日本特表2008－508693号）公报中，记载了一种离子迁移谱仪，该离子迁移谱仪具有离子过滤器，该离子过滤器为至少一个离子通道的形式，具有多个电极。在该离子迁移谱仪中，填充剂能够根据施加于导电层的随时间变化的电位，选择性地允许离子种类进入。电位具有驱动电场分量及横向电场分量，在优选的实施方式中，各电极均参与产生驱动电场及横向电场的分量。能够在没有漂移气流的情况下使用该设备。此外，该文献中还记载了用于制作作为谱仪的各种应用那样的微尺度谱仪的微细加工技术。
发明内容
公知从人类、动物的肌体（身体、生物体）放出的气味的成分，例如皮肤呼吸所含的成分，会因癌症、其他疾病而变化。为了判断癌症、其他病症的早期状态、疾病的发展状态，对从生物体放出的来自生物体的化学物质进行分析是有用的。
本发明的一技术方案是一种采样装置，其为芯片状，以采样侧面向皮肤的方式安装。该采样装置具有面向采样侧的多孔性的吸附层，该多孔性的吸附层的孔径范围为0.1nm～1000nm。本技术方案能够将该采样装置安装于生物体，将从生物体放出的化学物质暂时吸附到采样装置中，以代替用离子迁移率传感器等直接对从生物体放出的化学物质进行测定。因此，能够在将从皮肤放出的来自生物体的化学物质收集到采样装置之后，利用离子迁移率传感器等对来自生物体的化学物质进行分析。另外，采用具有适于吸附分子、细菌、病毒、细胞的孔径的多孔性的吸附层，能够在采样阶段，选择分析对象及/或使分析对象浓缩。
本发明的其他技术方案之一是包含以下步骤的方法，例如，测定方法或诊断方法：
以采样装置的采样侧面向皮肤地安装采样装置，将从生物体放出的化学物质采集到吸附层；
加热离开了皮肤的采样装置，用离子迁移率传感器对从采样装置放出的来自生物体的化学物质进行分析。
期望吸附层包括至少三层中值孔径（中值细孔直径、平均孔径）不同的多孔层，这些多孔层从采样侧按平均孔径从大到小的顺序层叠。通过使具有适于吸附作为分析对象的化学物质例如分子的平均孔径的多孔层被平均孔径比其大的多孔层和平均孔径比其小的多孔层夹持，易于选择性地使作为分析对象的化学物质浓缩。
此外，期望在吸附层的非采样侧隔着用于控制通过流量的流量控制层设有吸引层。吸引层是经过吸附层吸引氧及氮二者中的至少一者的层。通过吸引层，能形成从采样侧流向非采样侧的空气的气流，因此，能够将作为分析对象的化学物质从采样侧的表面引入到吸附层的内部进行吸附。因此，作为分析对象的化学物质容易浓缩于吸附层内。
吸引层的典型例是内部为负压状态的层。吸引层可以包含吸附氧及氮二者中的至少一者的物质，例如，适当孔径的沸石（分子筛）。另外，吸引层也可以包含与氧或氮二者中的至少一者发生反应的物质，例如在室温或体温左右效率较高地形成氧化物、氮化物的物质。
多孔层的典型例是通过溶胶-凝胶法等制造的、孔径分散较小的多孔玻璃层。
附图说明
图1是表示采样器的概略结构的图。
图2是表示对从采样器放出的化学物质进行检测的系统的框图。
图3是表示分析方法的概略的流程图。
图4是表示利用不同的采样器进行采样的情况的图。
图5是表示使化学物质从采样器放出的情况的图。
图6是表示利用不同的方法使化学物质从采样器放出的图。
图7是表示用另一不同的采样器进行采样的情况的图。
图8是表示使化学物质从采样器放出的情况的图。
图9是表示将采样器安装在内衣上的状态的图。
具体实施方式
图1示出了采样装置（采样器）的概要。该采样器10包括基部11以及通过适当方法固定于基部11的表面（采样侧）18上的多孔性的吸附层20。多孔性的吸附层20的一个例子是将具有平均孔径（中值孔径、中值细孔直径）为0.1nm～10nm、更优选为0.3nm～5nm、进一步优选为0.5nm～2nm程度的范围的任意的多孔的多孔玻璃珠21或沸石保持在基部11的采样侧18而成的。该采样器10用适当方法以采样侧18面向生物体的皮肤31的方式来安装。安装采样器10的典型方法为将采样器10安装在内衣上，或是用胶带将采样器10粘贴在皮肤31上。
通过皮肤呼吸等方式从皮肤31放出的气味（臭味）的主要因素一般认为是碳水化合物，特别是包含芳香族碳水化合物的芳香族化合物。这些芳香族化合物中大多数分子量为1kDa以下程度的分子的直径（最大长度）为0.5nm～一点几nm的程度。例如，苯环的直径为0.5nm～0.6nm，期望吸附层20的中的孔的孔径为一个或几个芳香族化合物能够进入的程度的大小。
如图1所示，该采样器10适于吸附从皮肤31放出的物质A～物质F中的物质A～物质D，例如二甲苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等分子量较低的芳香族化合物。另一方面，物质E、物质F，例如肽、小分子蛋白这样的分子量为5kDa～几百kDa、分子直径（最大长度）为3nm～十几nm的高分子则不易被吸附。另外，氧、氮、二氧化碳等直径为0.4nm以下的分子也不易被吸附，能够选择性地吸附臭味（体味）的成分、使臭味（体味）的成分浓缩。
另一方面，如果是以分子量为几kDa～几百kDa程度、分子直径约为3nm～十几nm的肽、小分子蛋白等高分子为目标（吸附对象物）的采样器10，则期望该采样器包括具有中值直径为10nm～20nm程度的多孔玻璃的吸附层20。另外，如果是以分子量为几千kDa、分子直径为二十几nm～三十几nm这样的更大的高分子为目标的采样器10，则期望该采样器包括具有中值直径为25nm～三十几nm的多孔玻璃的吸附层20。此外，通过沸石法（分子筛）、溶胶-凝胶法等制造的多孔玻璃的细孔的直径相对于中值直径或平均直径的离差较小，但是有时会有±50％左右的离差量（日文：広がり）。因此，期望的是，针对作为采样对象的分子（化学物质）的直径，还要通过评价细孔直径的分布来判断吸附物质的中值直径。
基部11的一个例子是无纺布、聚合物片（日文：ポリマ一シ一ト）等。能够通过向基部11的采样侧18压接或粘接沸石、多孔玻璃等吸附物质21，来制造在基部11的采样侧18具有吸附层20的采样器10。通过将该采样器10面向体表面，典型的是面向皮肤31地佩戴几分钟～几小时，能够对从人体或动物的身体（生物体）放出的来自生物体的化学物质（体味成分）进行采样。
图2示出了对用采样器10采样来的化学物质进行分析的分析系统的概要。该分析系统50包括使采样来的化学物质从采样器10放出的腔室51、用于检测化学物质的传感器53、为了对从采样器10放出的化学物质进行再分析而储存该化学物质的接收系统60，以及分析用的控制装置，典型的是个人计算机（PC）70。
传感器53的典型例为离子迁移率传感器（离子迁移谱仪、Ion Mobility Spectrometry），使空气中的物质（分子）离子化，输出基于离子化后的分子的迁移率之差的谱图（离子电流、离子强度）。该分析系统50具有被称为高场非对称波形离子迁移谱仪（FAIMS、Field Asymmetric waveform Ion MobilitySpectrometry）或差分式离子迁移谱仪（DMS、DifferentialIon Mobility Spectrometry）的离子迁移率传感器53。这种谱仪（传感器、下称FAIMS）53向高低压变化的非对称电场中输入离子化后的分子流，输出基于离子的电场迁移率对这些离子进行过滤后的结果。作为市场上销售的小型FAIMS，可以列举出SIONEX（日文名称：ザイオネクス）公司的microDMx、OWLSTONE（奥斯通）公司的FAIMS设备。
FAIMS53检测经配置在上游的离子化单元52离子化后的化学物质。离子化单元52的一个例子是使用了镍的同位素（Ni63）的间接离子化单元。可以是使用了电晕放电的离子化单元，也可以是使用了UV的直接离子化单元。
用于使采样来的来自生物体的化学物质从采样器10放出的腔室51是能够放入/取出采样器10的构造的密闭型容器。在腔室51的内部，设置有对采样器10的采样侧（表面）18的相反侧的非采样侧（背面）19进行加热的加热器58，以及控制放出温度的温度控制器57。控制器57通过控制用于加热采样器10的加热器58的功率来控制采样器10的温度（也可以设置温度传感器），控制暂时保持在采样器10中的来自生物体的化学物质（化学成分、气体分子）的释放。例如，低温时，分子量小的成分或分子尺寸小的成分先从采样器10输出，通过提高温度，分子量大的成分或分子尺寸大的成分依次从采样器10输出。为了更高精度地控制温度，加热器58可以是具有多个发热元件的器件，例如，可以利用行式热敏头（日文：ラインサ一マルヘツド）。
分析系统50还包括向腔室51导入载气（典型的为干空气）51a来向FAIMS传感器53输送来自生物体的化学物质（例如，化学物质A～化学物质D）的载气供给泵（鼓风机、风扇）55，以及配置在腔室51和FAIMS传感器53之间的过滤器（微粒过滤器）59。
接收系统60包括储存FAIMS传感器53的排气的多个接收器61、对储存排气的多个接收器61进行选择等线路切换的阀组65、排气用的泵（风扇、鼓风机）66以及再循环用的泵（风扇、鼓风机）67。各接收器61在分析开始之前利用真空泵或排气用泵66等形成负压状态。从在腔室51的内部被加热的采样器10放出的化学物质（化学物质A～化学物质D）的种类根据采样器10的被加热的温度的不同而变化。根据FAIMS传感器53的输出确认化学物质的放出情况（预分析（日文：フレアナリシス）），切换阀65，由此，对放出的化学物质进行适当分组而储存到各接收器61中。
通过PC70对分析系统50进行控制以及对由FAIMS传感器53获得的数据进行解析。PC70包括CPU71、内存72、硬盘等存储器73以及连接它们的总线74等构成计算机的通常的硬件资源。此外，PC70包括对分析系统50进行控制、对数据进行解析的解析单元75。解析单元75可以作为ASIC或LSI等半导体设备来提供，也可以作为由CPU71执行的程序（程序产品）来提供。解析单元75包括对分析系统50的FAIMS传感器53、泵55、泵66、泵67、阀65、温度控制器57等进行控制的系统控制器76，以及对FAIMS传感器53的数据进行解析的分析器77。解析单元75还可以包括借助适当的传感器获取FAIMS传感器53的温度、湿度、气压等环境条件，从而对从FAIMS传感器53获得的数据进行校正的功能。
图3示出了在分析系统50中，对从采样器10获得的化学物质进行分析的过程。首先，在步骤80中，将采样器10以其采样侧18面向皮肤的方式安装于人体或动物的肌体，将从生物体放出的化学物质采集到采样器10的吸附层20中。在步骤91中，将离开皮肤后的采样器10放置于分析系统50的腔室51中，在步骤92中，用加热器58加热采样器10的非采样侧19。在步骤93中，用作为离子迁移率传感器的FAIMS传感器53对从采样器10放出的来自生物体的化学物质（化学物质A～化学物质D）进行预分析。在该预分析中，解析单元75根据FAIMS传感器53的输出确认存在根据采样器10的加热温度而放出的化学物质，并根据放出温度将来自生物体的化学物质分至多个接收器61中临时储存起来，以便在之后的解析中，减少FAIMS传感器53的输出（谱图）的峰值出现重复等的情况。
一旦从采样器10放出来自生物体的化学物质，则在步骤94中，一边切换接收器61，一边使临时储存在接收器61中的化学物质（包括载气）在FAIMS传感器53中再循环，对来自生物体的化学物质进行更详细的分析。解析单元75利用储存在存储器73中的化学物质资料库、借助互联网等计算机网络能够访问的其他数据库或资料库，使用各种拟合方法、模拟退火算法、均场退火算法、遗传算法、人工神经网络等方法，对采样器10所采样来的来自生物体的化学物质进行分析。然后，在步骤95中，利用PC70的显示功能输出分析结果。也可以通过计算机网络从PC70向其他计算机发送输出的分析结果。
图4示出了不同的采样装置的概略结构。该采样装置（采样器）100具有包括层叠在基部110的采样侧18的多层多孔层121～多孔层125的吸附层120。多层多孔层121～多孔层125分别具有中值孔径（中值细孔直径、平均孔径）不同的多孔，这些多孔层（多孔膜）121～多孔层125从采样侧18朝非采样侧（基部侧）19按中值孔径从大到小的顺序层叠。例如，最上层的多孔层121的中值孔径为30nm，第2层的多孔层124的中值孔径为10nm，第3层的多孔层123的中值孔径为2.0nm，第4层的多孔层124的中值孔径为0.6nm，第5层（最下层）的多孔层125的中值孔径为0.4nm。另外，这些孔径只是示例而已。
在该采样器100的吸附层120中，大分子蛋白等分子量为几千kDa的分子由最上层121吸附，肽、分子相对较小的蛋白等分子量为几十kDa～几百kDa的分子由第2层122吸附，成为体味主要因素的分子量为几kDa或几kDa以下的比较长的链状的碳水化合物、芳香族化合物由第3层123及第4层124吸附。另外，作为空气中的主要成分的氮及氧也有一部分由最下层（第5层）125吸附，但是，绝大部分会从第5层125通过。因此，在该采样器100中，作为采样目标的分子被选择性地吸附至第3层123及第4层124。
虽然该吸附层120是5层的结构，但也可以是4层以下的结构，还可以是6层以上的结构。但是，为了将作为采样对象（目标）的分子选择性地吸附到适当的多孔层而使之浓缩，优选在该多孔层的前后（上下）配置具有容许作为目标的分子透过的孔径的多孔层，以及具有不容许作为目标的分子透过的孔径的多孔层。因此，期望吸附层120由至少三层中值孔径不同的多孔层构成，并且这些多孔层从采样侧18按中值孔径从大到小的顺序层叠。
各多孔层121～多孔层125的材质可以相同，也可以不同。多孔层（多孔膜）121～多孔层125的一个例子为多孔玻璃、沸石（分子筛（Molecular sieves））。沸石能够提供具有0.1nm～几nm程度的精度较好的多孔的多孔层。多孔玻璃能够提供具有1nm～几百nm程度的精度较好的多孔的多孔层。多孔层还可以是以适当的材料形成的具有足够的透过率的聚合物片，例如特氟龙（注册商标）片等。
各多孔层121～多孔层125的厚度优选为1μm～5mm的程度，更优选为1μm～1mm的程度，进一步优选为5μm～500μm的程度。各多孔层的厚度并没有特别限定，但若太薄的话，难以确保吸附面积；过厚的话，多孔的加工等的制造费用会过高。另外，过厚时，吸附层120的刚性会变得过高，因此会降低安装于皮肤时的贴身感。
支承吸附层120的基部（基层）110从采样侧18起包括流量控制层112和吸引层115。流量控制层112是与吸附层120之间隔开供空气流通的程度的缓冲区（间隙）111地配置的基本上不容透过的层，例如，金属薄膜层。在流量控制层112上断续地设有微细的开口113。该开口113例如由MEMS等形成，能够高精度地控制通过流量。开口113优选为供氧及氮等空气的主要成分的分子无阻滞地通过的程度的尺寸，例如，期望直径为0.4nm左右以上的尺寸。另一方面，开口113的目的不在于捕获，因此在能进行流量控制的情况下，其尺寸并没有特别的上限。但是，考虑流量控制的话，期望开口113为1nm～10nm的程度。
吸引层115是用于以流量控制层112所控制的流量，产生经过吸附层120吸引氧及氮二者中的至少一者的力的层（缓冲区、区域、空间）。在该采样器100中，吸引层115是预先形成为负压状态的低压力室，以通过气压差（压力差）控制的流量，经由吸附层120吸引包含氧及氮的空气。
作为体味成分的化学物质会被吸附至采样器100的表面（采样侧的表面），但是难以通过布朗运动等自发性动作进入到吸附层120的内部。因此，在该采样器100中设置吸引层115，强制性地但以被控制的流量将空气吸引到吸附层120的内部，与此同时，将化学物质导入到吸附层120的内部。如上所述，吸附层120为多孔层的多层构造，吸附层120的内部的吸附面积远大于吸附层120的采样侧18的表面129的表面积。因此，通过将来自生物体的化学物质导入到吸附层120的内部，能够吸附大量的化学物质，从而能够将来自生物体的化学物质浓缩到吸附层120的规定的层121～层125。
图4示意性地示出了利用采样器100对来自生物体的化学物质201～化学物质203进行采样的情况。吸引层115预先形成为负压状态，吸附层120的采样侧18的表面129由非透过性的片，例如金属片（未图示）覆盖。因此，首先剥离金属片，然后，按照与用图1所述的方法同样的方法，使采样器100的采样侧18朝向皮肤地将采样器100安装到人体等。由于吸附层120包括中值孔径不同的多孔层121～多孔层125，因此，尺寸（直径或长度）较大的蛋白质等化学物质201由上层，例如最上层121或第2层122吸附。芳香族化合物等中间尺寸的化学物质202由第3层123或第4层124吸附。氧、氮、二氧化碳等尺寸较小的化学物质由第5层125吸附，或者透过第5层125被吸引到吸引层115。
体味有时会随时间变化，作为判断疾病的要素的化学物质等吸引对象的化学物质并非持续放出。因此，为了使吸引层115所产生的吸引力能维持几分钟～几小时的程度，流量控制层112要调整通过开口113的流量。在吸引时间不足的情况下，也可以在吸引层115上安装外部真空罐或真空泵。
另外，在该采样器100中，通过吸引层115和流量控制层112控制采样时间。即，到吸引层115的吸引力结束为止的时间为采样时间，能够自动地将采样器100的采样时间控制为恒定。因此，患者等要安装采样器100的人无需管理采样时间，能够简便地高精度地采集来自人体等生物体的化学物质。
图5示出了使被采样到采样器100中的来自生物体的化学物质201～化学物质203放出的状态。是放置于图2所示的分析系统的腔室51中的状态。采样结束时，吸引层115变成被空气充满的状态。通过用加热器58加热（加温）采样器100的非采样侧（背面）19，吸引层115内部的空气会膨胀。空气从吸引层115经过流量控制层112流出到吸附层120，将被吸附到吸附层120的化学物质201～化学物质203挤出到采样器100之外。
图6示出了使被采样到采样器100中的化学物质放出的不同的方法。在该例子中，在放置于腔室51之前，取下吸附层120的最上层121及第2层122。因此，即使在腔室51的内部加热采样器100，也不会放出由最上层121及第2层122捕捉的分子量较大的化学物质201，而作为该采样器100的采样对象的中等程度分子量（中等程度的尺寸）的化学物质202则会被放出。因此，在分析系统50中，能够主要对作为采样器100的采样对象的芳香族化合物等作为体味主要因素的化学物质进行分析。因此，能够缩短分析时间，能够提高分析精度。
图7示出了另一不同的采样装置的例子。该采样装置（采样器）101的基本结构与上述采样器100相同，包括具有多层多孔层121～多孔层125的吸附层120以及基部（支承层）110。基部110包括流量控制层112和吸引层115，吸引层115包括为吸附氧及/或氮而设计的吸引用的分子筛（沸石）层130。例如，作为氮吸附用的分子筛，公知有LiLSX型（Li·LowSilica·X型）、孔径为0.3nm～0.4nm的沸石等。由于作为采样对象的化学物质（分子）将由上部的吸附层120吸附，因此，吸引用的分子筛层130基本不要求针对氧及/或氮的选择性，只要是对空气中所含气体的吸附力较高的层即可。因此，不限定于沸石（分子筛），也可以是使用了活性炭等其他吸附物质的层。
另外，吸引层115可以代替吸引用的吸附剂的层130，成为与氧及/或氮发生化学反应、消耗氧及/或氮的反应层，或者可以是同吸引用的吸附剂的层130并用的、与氧及/或氮发生化学反应、消耗氧及/或氮的反应层。作为消耗氧的层，可以举出以铁等易氧化金属为主要成分的氧化反应层。作为消耗氮的层，可以举出形成氮化物的层，例如，公知的自行进行以富勒烯等为催化剂的氨制造工序的层。
图8示出了使被采样到采样器101中的化学物质放出的方法的一个例子。在该例子中，在放置于腔室51之前，从吸附层120取下基部110。因此，即使在腔室51的内部加热采样器101，被基部110吸引的成分也不会放出。因此，在分析系统50中，能够主要对作为采样器101的采样对象的芳香族化合物等作为体味主要因素的化学物质进行分析。因此，能够缩短分析时间，能够提高分析精度。
图9示出了将采样器10、采样器100或采样器101（后文皆为采样器10）安装于女性用内衣上的情况。通过将采样器10安装在内衣，例如文胸300上，并且以使采样器10的采样侧18面向乳头或其附近的皮肤的方式安装，能够对从乳头附近放出的来自人体的化学物质进行采样。公知当患有乳腺癌时会放出伴有气味的化学物质（特征物质）。因此，通过用采样器10对特征物质进行采样，用分析系统50进行分析，能够简单且高精度地判断是否患有乳腺癌。另外，仅通过短时间穿着，例如穿着几分钟～几小时包括采样器10的文胸300即可高精度地判断是否患有乳腺癌，因此还能获得减轻人体负担的效果。
如果用分析系统直接对人类、动物的呼气、咽喉、其他患部周边的皮肤呼吸所含的化学物质（化学成分、分子、组成）进行测定，会存在必须要维持恒定的采样流量的问题、存在难以长时间连续测定，例如持续24小时连续测定的问题。特别是宠物等动物的情况下，让它们温顺地与分析系统相连是很困难的。另外，在现状下，将分析系统本身安装于人体、动物的身体上也是很困难的。
此外，人类、动物的呼气、咽喉、其他患部周边的皮肤呼吸所含的化学物质是极其微量的，也存在难以准确测定的问题。但是，像FAIMS传感器等那样，已经能够以ppb、ppt级或ppb、ppt级以下的级别的极高的精度对超微量的化学物质进行确定、分析，通过对因癌症、其他疾病而产生的称为特征物质的化学物质进行确定，能够判明疾病的早期状态、疾病的发展状态。因此，上述公开的采样器10适于对那样的超微量的来自生物体的化学物质进行采样。
例如，在利用GC－MS（气相色谱-质谱联用法）进行化学物质分析时，其检测浓度范围为几ppm～几ppb。浓度为sub-ppb以下时，如果不进行浓缩，则难以检测作为对象的化学物质。在对浓度极低的化学物质进行检测时，可以利用称为SPME（Solid Phase Micro Extraction）的固相微萃取法。固相微萃取法是从液体试样、固体试样、气体试样中选择性地萃取目标化学物质，实现利用GC－MS进行高灵敏度检测的方法。但是，采样量至少需要为100μl以上，萃取时间需要为10分钟～30分钟的程度。另外，要检测多个特征物质时，需要准备多个SPME。此外，要保证准确的定量分析值时，需要减少采样误差的影响，需要相当的测定次数。特别是要从皮肤呼吸、口腔口臭、口腔唾液等确定癌症等疾病时，从被检体、采样介质进行2次萃取等而产生的误差问题、采样时间的问题等要解决的课题也很多。例如，患者想要准确控制采样时间时，有时要捕获的特征物质的量会有所变化，这可能会导致误差。另外，若考虑癌症检测、疾病的GC－MS分析、判定处理，则判断需要几十个小时。
与此相对，该采样装置，例如使用了多孔玻璃的采样装置，其被称为PGAS（Porous Glass Auto Sampling），通过将多孔直径不同的粒状的多孔玻璃多层层叠来配置，在将流量和时间控制为恒定的情况下捕获被检体。能够使多孔玻璃的多孔直径与要检测的癌症、疾病的特征物质的捕获目标相对应，改变多层化的多孔玻璃的种类。另外，流量控制可以采用通过选择用于控制流量控制层负压的开口的直径来控制时间的方式。通过选择负压侧的状态和流量控制的直径，能够在几十秒～几小时的范围内，根据检查目的准确地控制采样时间。捕获化学物质的方法可以不是多孔玻璃。但是，作为吸附剂，需要选择耐化学物质反应性、长时间保存性好，而且包含开始测定分析时在短时间内对特征物质进行选择性捕获的特性、反过来在提高温度时释放特征物质的能力在内，响应性能好的材质。从这种意义上讲，多孔玻璃非常优异，具有必要性能的特性。
另外，在上述内容中，以安装于人体、动物的肌体上的采样器为例进行了说明，但采样器（采样装置）不限于安装在皮肤上，也可以与呼气相接触而对呼气中所含的化学物质进行采样。另外，不限定于来自生物体的化学物质，也可以对集装箱内、房间内等所含的化学物质进行采样。通过使用该采样装置，能够简单地使化学物质高浓度化，另外，能够独立于传感器系统（分析系统），在不同时间、不同场所对化学物质进行采样。因此，该采样方式不受采集时间、场所的限制，不受浓度的限制，扩大了采样的可能性。此外，该采样装置不限于化学物质，能够捕捉细菌、病毒、细胞。另外，能够通过改变吸附层的材质、微细孔的尺寸等，赋予对采集对象进行选择的能力。

Claims (5)

1.一种采样装置，其为芯片状，以采样侧面向皮肤的方式安装，其特征在于，
该采样装置具有面向上述采样侧的多孔性的吸附层，该多孔性的吸附层中的孔的孔径范围为0.1nm～1000nm，
上述吸附层包括至少三层中值孔径不同的多孔层，这些多孔层从上述采样侧按中值孔径从大到小的顺序层叠，
还具有吸引层，该吸引层在与上述吸附层之间隔着用于控制通过流量的流量控制层地配置在上述吸附层的非采样侧，经过上述吸附层对氧及氮二者中的至少一者进行吸引。
2.根据权利要求1所述的采样装置，其中，
上述吸引层包含对氧及氮二者中的至少一者进行吸附的物质。
3.根据权利要求1所述的采样装置，其中，
上述吸引层包含与氧及氮二者中的至少一者发生反应的物质。
4.根据权利要求1所述的采样装置，其中，
上述吸附层包括多孔玻璃层。
5.一种采样方法，其特征在于，
该采样方法包括：
将权利要求1～4中任一项所述的采样装置以采样侧面向皮肤的方式进行安装，将从生物体放出的化学物质采集到上述吸附层的步骤；以及
加热离开了皮肤的上述采样装置，用离子迁移率传感器对从上述采样装置放出的来自生物体的化学物质进行分析的步骤。
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