CN106233145B - 成分测定装置以及测定用芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供成分测定装置以及测定用芯片，血糖仪(10)(成分测定装置)包括测定用芯片(12)和具有插入孔(58)的装置主体(16)。测定用芯片(12)具有：一对板片(30)、配置于一对板片(30)之间的隔离件(32)以及能够保持血液的空洞部(20)。在测定部(14)以及该测定部(14)附近相互对置的插入孔(58)的一对壁部(62)，以比测定用芯片(12)的层叠方向的厚度小的宽度分离。隔离件(32)通过一对板片(30)被一对壁部(62)按压而弹性变形，来规定空洞部(20)的宽度。

Description

成分测定装置以及测定用芯片
技术领域
本发明涉及测定液体的成分的成分测定装置以及测定用芯片。
背景技术
以往，例如为了诊断糖尿病、决定胰岛素的用量，而使用测定血液(液体)中的葡萄糖的成分测定装置(血糖仪)。这种血糖仪的测定原理有在电极的周边涂覆试剂并测定血液导入时电的变化的“电极式”、和使流动或者滞留的血液与试剂反应并光学测定其显色程度的“比色式”。
采用比色式的血糖仪，例如将采血用的测定用芯片安装于装置主体，通过测定部对在测定用芯片内显色后的血液照射规定波长的测定光，并对其反射光进行感光，由此计算并显示成分量、性质(参见专利第二505710号公报等)。在该情况下，血糖仪为了使每次测定的精度稳定，在测定时使测定部和测定用芯片的距离始终恒定是非常重要的。因此专利第二505710号公报中公开的成分测定装置是在安装测定用芯片的状态下，通过装置主体的安放按压元件按压测定用芯片，使测试区域(测定用芯片上的液体保持部)与测定单元(测定部)的距离恒定。
然而，比色式的血糖仪(成分测定装置)的测定部也可以构成为：在发光部与感光部之间配置测定用芯片，使发光部射出的测定光在测定用芯片中透过，并由感光部进行感光。在这样使测定光透过测定用芯片的结构中，为了提高测定精度，以不仅测定用芯片与测定部之间的距离始终恒定，而且测定光透过的测定用芯片的厚度也要始终恒定的方式，即尺寸精度优良地制造测定用芯片是很重要的。
然而，测定用芯片是在一次测定中使用即被废弃的物品，是批量生产的。因此在制造测定用芯片时，若以高尺寸精度成形并且进行批量生产，则会产生制造工时、制造成本大幅增加的不利情况。
发明内容
本发明是为了解决上述课题所做出的，目的在于提供能够以低廉的成本简单地制造测定用芯片，而且能够以高精度稳定地实施成分测定的成分测定装置以及测定用芯片。
为了实现上述目的，本发明的成分测定装置，包括：测定用芯片、和具有插入孔的装置主体，在将所述测定用芯片插入至所述插入孔的状态下，由所述插入孔内的测定部对被所述测定用芯片取入的液体的成分进行测定，所述成分测定装置的特征在于，所述测定用芯片具有：一组板片，它们具有硬质性且沿层叠方向配置；隔离件，其配置于所述一组板片之间；以及液体用空洞部，其被所述一组板片以及所述隔离件包围而形成，能够保持所述液体，在构成所述插入孔的壁部中至少在所述测定部以及该测定部附近相互对置的一对壁部，以比由所述一组板片以及所述隔离件形成的所述测定用芯片的层叠方向的厚度小的宽度分离，所述隔离件在插入所述插入孔的状态下，在所述测定部以及该测定部附近，通过所述一组板片被所述一对壁部按压而弹性变形，来规定所述液体用空洞部的宽度。
根据上述记载，对于成分测定装置而言，通过一组板片被插入孔的一对壁部按压，且弹性变形后的隔离件来规定一组板片之间的宽度，从而测定用芯片中保持液体且测定所使用的测定对象部的厚度(槽(cell)长)始终恒定。因此，测定用芯片即使在未插入插入孔的状态下槽长产生了误差，在插入插入孔的状态下也会良好地变为规定的槽长，从而能够以高精度稳定地进行液体的成分测定。另外，能够无需介意测定用芯片的尺寸精度，简单地批量生产，因此能够抑制制造工时，以低廉的成本进行制造。
在该情况下，优选为，所述一对壁部由比所述一组板片硬质的材料形成。作为壁部的材料，例如可列举出不锈钢、钛等金属、实施了耐酸铝覆膜处理的铝、液晶聚合物、添加了玻璃、云母等填料的塑料、通过镀镍等对表面实施了固化覆膜的塑料、碳纤维、精细陶瓷等硬质、尺寸不易变化、即使反复拔插测定用芯片也难以摩耗，而且能够尺寸精度优良地加工的材料。
这样，一对壁部由硬质的材料形成，从而能够稳固地维持插入孔的形状，缩小插入至插入孔的测定用芯片，并精度优良地规定其层叠方向的厚度。
进一步具体而言，所述一对壁部可以由硬质的金属材料形成。
这样，由于一对壁部由硬质的金属材料形成，由此在制造(注塑成形、冲压成形等)时，能够高尺寸精度且容易地成形插入孔。
另外，所述隔离件可以间隔着所述液体用空洞部而设置一对。
这样，隔离件间隔着液体用空洞部而设置一对，从而一对隔离件能够一体地弹性变形，能够均匀地缩小测定对象部的槽长。由此能够进一步提高成分测定的精度。
此外进一步，优选为，所述测定用芯片在未插入所述插入孔的状态下，其层叠方向的厚度相对于所述一对壁部的宽度被设定在101％～105％的范围内。
这样，若测定用芯片的层叠方向的厚度相对于一对壁部的宽度被设定在101％～105％的范围内，则在将测定用芯片插入至插入孔的状态下，能够按压测定用芯片而可靠地缩小其厚度，即能够使厚度始终恒定。另外，能够防止伴随隔离件的弹性变形，液体用空洞部向内侧大幅缩窄，从而能够进一步提高成分测定的精度。
另外，为了实现上述目的，本发明的测定用芯片，被插入于成分测定装置的装置主体的插入孔，并由所述插入孔内的测定部对所取入的液体的成分进行测定，所述测定用芯片的特征在于，具有：一组板片，它们具有硬质性且沿层叠方向配置；隔离件，其配置于所述一组板片之间；以及液体用空洞部，其被所述一组板片以及所述隔离件包围而形成，能够保持所述液体，所述隔离件在插入所述插入孔的状态下，在所述测定部以及该测定部附近，通过所述一组板片被构成所述插入孔的一对壁部按压而弹性变形，来规定所述液体用空洞部的宽度。
根据本发明，有关成分测定装置和测定用芯片，能够以低廉的成本简单地制造测定用芯片，而且还能以高精度稳定地实施成分测定。
附图说明
图1是示意地示出本发明的一个实施方式的血糖仪(成分测定装置)的俯视图。
图2是放大示出图1的测定用芯片和装置主体的测光块的立体图。
图3的图3A是示出图1的测定用芯片的侧视图，图3B是图3A的IIIB-IIIB线剖视图，图3C是图3A的IIIC-IIIC线剖视图。
图4的图4A是示出图1的测定用芯片和装置主体的安装动作的第一俯视剖视图，图4B是示出与图4A相继的安装动作的第二俯视剖视图，图4C是示出与图4B相继的安装动作的第三俯视剖视图。
图5是放大示出第一变形例的血糖仪的前端部分的俯视剖视图。
图6的图6A是示出第二变形例的测定用芯片的侧视图，图6B是示出第三变形例的测定用芯片的侧视图，图6C是示出第四变形例的测定用芯片的侧视图，图6D是示出第五变形例的测定用芯片的侧视图。
具体实施方式
下面列举优选实施方式，并参照附图对本发明的成分测定装置和测定用芯片进行详细地说明。
本发明的一个实施方式的成分测定装置10，如图1所示构成为测定血液(液体)中的葡萄糖(成分)的设备、所谓的血糖仪(因此以下亦简称为血糖仪10)。该血糖仪10主要作为用户(患者)操作的个人用途来使用，例如，用户测定餐前血糖来进行自身的血糖管理。当然，医疗从业者为了测定患者的血糖，也可以使用本血糖仪10，在该情况下，可以作为适当改变血糖仪10而能够设置于医疗施设等的结构。
该血糖仪10采用光学测定血液中所含的葡萄糖的成分量(血糖值)的比色式血糖测定原理。特别是该血糖仪10通过向血液照射规定波长的测定光并对透过血液的光进行感光的透过型的测定部14(也参见图2)，来进行血糖测定。
下面说明血糖仪10的具体结构。血糖仪10包括测定用芯片12和装置主体16，在将测定用芯片12安装于装置主体16的状态下，将血液取入测定用芯片12，利用装置主体16的测定部14测定血糖。测定用芯片12构成为每测定一次即废弃的一次性型。另一方面，为了使用户能够简单地反复进行血糖测定，而将装置主体16构成为可携带且坚固的设备。
血糖仪10的测定用芯片12在安装于装置主体16状态下，其一部分向装置主体16的外侧突出。而且，将血液从该突出部分取入测定用芯片12内，从而能够在装置主体16内实施血糖测定。具体而言，测定用芯片12具备：形成为板状的芯片主体部18、和在芯片主体部18的内部沿着板面的面方向延伸的空洞部20(液体用空洞部)。
芯片主体部18如图2和图3A所示，形成为在侧视观察下具有在装置主体16的插入以及脱离方向(装置主体16的前端以及基端方向)上较长的长边22，并且具有在上下方向上较短的短边24(前端边24a以及基端边24b)的长方形。例如，芯片主体部18的长边22的长度可以设定为短边24的2倍以上的长度。由此，确保测定用芯片12相对于装置主体16足够的插入量。
另外，芯片主体部18的厚度与形成为长方形的侧面相比，形成得极小(薄)(在图2～图5中，为了容易理解本发明，而特意图示为具有足够的厚度)。例如，芯片主体部18的厚度优选设定为上述短边24的1/10以下。该芯片主体部18的厚度可以根据装置主体16的插入孔58的形状适当设计，对于该结构将在后面阐述。
芯片主体部18的尺寸虽不特别限定，但例如优选设计为长边22为10mm～30mm左右、短边24为5mm～15mm左右、厚度为0.05mm～0.5mm左右的范围内。若为这样的尺寸，则用户容易进行测定用芯片12的操作，并且测定用芯片12足够小，因此能够抑制材料成本。
另外，在图3A中，芯片主体部18的角部尖锐，但是例如角部可以形成为圆角。另外，当然芯片主体部18并不限定于薄板状，也可以自由设计其形状。例如，芯片主体部18可以形成为在侧视观察下为正方形状、其他多边形状或圆形状(包含椭圆形状)等。
设置于芯片主体部18内部的空洞部20，位于芯片主体部18的上下方向中间位置，遍布芯片主体部18的长边方向而形成为直线状。该空洞部20分别与在芯片主体部18的前端边24a形成的前端口部20a和在基端边24b形成的基端口部20b相连，并与芯片主体部18的外侧连通。若空洞部20从前端口部20a取入用户的血液，则能够基于毛细管现象使血液沿着延伸方向流动。沿空洞部20流动的血液是少量的，即使移动到基端口部20b，也能因张力而抑制漏溢。另外，还可以在芯片主体部18的基端边24b侧，设置吸收血液的吸收部(例如，将后述的隔离件32仅基端侧设为多孔质体等)。
另外，在空洞部20的规定位置(例如，比图3A中所示的前端口部20a和基端口部20b的中间点略靠近基端的位置)，涂覆使血液显色的试剂26，设定由装置主体16实施测定的测定对象部28。在空洞部20向基端方向流动的血液与所涂覆的试剂26反应而显色。另外，在空洞部20的长边方向上，试剂26的涂覆位置与测定对象部28可以相互错开，也可以例如将试剂26涂覆于测定对象部28的血液流动方向上游侧。
测定用芯片12以具有以上空洞部20的方式，由一对板片30和一对隔离件32构成芯片主体部18。一对板片30在侧视观察下分别形成为上述的长方形状，并相互配置于层叠方向。即，一对板片30构成芯片主体部18的两个侧面(左侧面和右侧面)。各板片30的板厚非常小，例如可以设定为5μm～50μm左右的相同尺寸。两个(一组)板片30的厚度也可以相互不同。
一对板片30具有即使从与面方向正交的方向被施加某种程度的按压力，也会维持板形状而不产生塑性变形的强度。另外，各板片30构成为透明或者半透明，以使测定光能够透过。此外各板片30优选形成为具有适度的亲水性的平坦状的板面，以便能使血液在空洞部20流动(或者在板面涂覆涂覆剂)。
构成各板片30的材料并不特别限定，可以使用能够通过加热获得高成形精度的热塑性树脂材料。作为热塑性树脂材料，例如，有聚乙烯(含构成为环状聚烯烃的物质)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、丙烯酸、聚酰胺、聚酯、氟树脂等高分子材料或者它们的混合物。特别是丙烯酸(含PMMA)因透明性高且耐冲击性优良而有效。当然，除了热塑性树脂材料以外，例如还可以使用如玻璃、石英等那样的各种材料。
另外，一对隔离件32以夹在一对板片30之间的方式配置，并通过规定的接合手段(粘接剂等)稳固地粘接于各板片30的对置面。即各隔离件32是通过以使一对板片30彼此分离的方式配置在一对板片30之间，从而在一对板片30和一对隔离件32自身之间形成空洞部20的部件。在该情况下，一方的隔离件32配置为与图3A中的芯片主体部18的上侧长边22a接触，并沿着该上侧长边22a在前端和基端方向上延伸。另一方的隔离件32配置为与图3B中的芯片主体部18的下侧长边22b接触，并沿着该下侧长边22b在前端和基端方向上延伸。
一对隔离件32形成为在侧视观察下具有与板片30的长边相同尺寸的长边，另一方面具有比板片30的短边短2/5～1/5左右的尺寸的短边的长方形状。另外，各隔离件32的厚度Ts优选根据一对板片30的板厚Tb和后述的装置主体16的插入孔58的宽度而设计为适当的尺寸。对于这些尺寸将在后面阐述。
而且，本实施方式的一对隔离件32构成为能够在一对板片30彼此接近的方向(测定用芯片12的层叠方向内侧)上弹性变形。即，测定用芯片12通过各板片30从外侧牢固地被夹住(被在层叠方向上施力)，而使各隔离件32弹性地缩小，从而改变一对板片30和隔离件32的层叠方向的宽度。
构成一对隔离件32的材料并不特别限定，例如可列举出苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨基甲酸乙酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、反式聚甲基丁二烯系、氟橡胶系、聚氯乙烯系等各种热塑性弹性体。或者除了热塑性弹性体以外，还可以使用能够弹性变形的各种材料，还可以使用能够弹性变形的多孔质体(例如海绵)等构造体。此外还可以通过在一对板片30之间成为固化状态或者半固化状态而粘接板片30彼此的粘接剂作为隔离件32应用。再进一步，隔离件32还可以是通过含有试剂26而随着按压使试剂26溶出到空洞部20的结构。
测定用芯片12基本上以如上方式构成。接下来说明血糖仪10的装置主体16。如图1所示，装置主体16具有构成外观的壳体40。壳体40包括：箱体部44，其为用户容易把持操作的大小，在其内部收容血糖仪10的控制部42；筒状的测光块46，其从箱体部44的一边(前端侧)向前端方向突出，在内部收容光学系统的测定部14。另外，在箱体部44的上表面设置有电源按钮48、操作按钮50、显示器52，在测光块46的上表面设置有弹出杆54。
电源按钮48在用户的操作下对血糖仪10的起动和起动停止进行切换。操作按钮50在处于起动状态的血糖仪10中，作为基于用户的操作来进行血糖值的测定、显示并对测定结果(包含过去的血糖值)的显示进行切换等的操作部发挥功能。显示器52由液晶、有机EL等构成，如血糖值显示、错误显示等那样，在血糖值的测定中显示向用户提供的信息。
弹出杆54设为能够向前端和基端方向移动，成为对设置于测光块46内的弹出销56(参见图2)的未图示的锁定机构发挥作用的结构。具体而言，弹出杆54通过被用户向前端方向操作而将固定弹出销56的锁定机构的锁定解除，从而能够使弹出销56进出于前端方向。
另一方面，装置主体16的测光块46为了使前端按压于用户的手指等，而从箱体部44向前端方向外延得较长。如图2所示，在该测光块46设置有：具有插入孔58的芯片安装部60、和光学检测血中的葡萄糖(血糖)的测定部14。
芯片安装部60由具有硬质性(刚性)的材料(例如，不锈钢)形成为在前端侧具备向外方向突出的凸缘部60a且在轴向上具有规定长度的筒状。该芯片安装部60遍布由树脂材料构成的测光块46的前端面和轴心部(中心部)而被定位固定。在测光块46的内表面突出形成有稳固地固定芯片安装部60的固定壁46a。
作为构成芯片安装部60的材料，例如可列举出不锈钢、钛等金属、实施了耐酸铝覆膜处理的铝、液晶聚合物、添加了玻璃、云母等填料的塑料、通过镀镍等对表面实施了固化覆膜的塑料、碳纤维、精细陶瓷等硬质、尺寸不易变化、即使反复拔插测定用芯片也不易摩耗而且能够尺寸精度优良地加工的材料。其中若使用金属材料，则在制造芯片安装部60(注塑成形、冲压成形等)时，能够高尺寸精度且容易地成形插入孔58。另外，装置主体16可以由硬质材料(例如金属材料)构成测光块46本身，从而一体成形芯片安装部60。
在芯片安装部60的轴心部通过被该芯片安装部60的壁部62包围而设置插入孔58。插入孔58形成为在上下方向上长、在左右宽度方向上短的剖面为长方形状。插入孔58在芯片安装部60固定于测光块46的状态下，从其前端面向进深部(基端方向)具有规定深度。
在芯片安装部60的前端侧形成与插入孔58相连且与外部连通的插入开口部58a。该插入开口部58a的上下方向的尺寸与测定用芯片12的短边24的尺寸(上下方向的长度)一致。另一方面，插入开口部58a的左右宽度方向的尺寸、即构成插入孔58的侧面的一对壁部62的间隔Ient如图4A所示，形成为比测定用芯片12的层叠方向的厚度Tall宽。
另外，一对壁部62从插入开口部58a朝向测光块46的进深部逐渐变窄。具体而言，各壁部62形成为从插入开口部58a到基点A弯曲并且变窄的弯曲面，从基点A朝向基端方向形成为以恒定的宽度以平坦状延伸的平坦面(以下，将从基点A到插入孔58的进深部的部分称为测定用孔部59)。
测定用孔部59的一对壁部62的间隔Imea设定为比测定用芯片12的层叠方向的厚度Tall略小。因此在将测定用芯片12插入插入孔58的状态下，一对壁部62在左右宽度方向上将测定用芯片12夹入，向层叠方向内侧按压测定用芯片12。特别是芯片安装部60由金属材料构成，因此具有较高的刚性，并且在制造时精密地成形其尺寸和形状。因此测定用孔部59的一对壁部62的间隔Imea精度优良地设定为规定的尺寸精度，从而高精度且稳定地规定被插入到一对壁部62之间的测定用芯片12的厚度。
芯片安装部60在插入孔58(测定用孔部59)延伸的中途位置，与测光块46的固定壁46a配合而形成一对元件收容空间64。一对元件收容空间64是测定部14的一部分，隔着插入孔58设置于相互对置的位置，并经由由芯片安装部60形成的各导光部66而与测定用孔部59连通。
测定部14将发光元件68收容于一方的元件收容空间64，由此构成发光部70，通过将感光元件72收容于另一方的元件收容空间64，由此构成感光部74。芯片安装部60的导光部66形成为具有适当的直径的圆形状的孔，由此发挥所谓的孔道的作用。
发光部70的发光元件68包括：向测定用芯片12照射具有第一波长的测定光的第一发光元件68a、和向测定用芯片12照射具有不同于第一波长的第二波长的测定光的第二发光元件68b(在图2中省略图示)。第一发光元件68a和第二发光元件68b并设于面对元件收容空间64的导光部66的位置。
发光元件68(第一发光元件68a和第二发光元件68b)能够由发光二极管(LED)构成。第一波长是用于检测与血糖量对应的试剂26的显色浓度的波长，例如为620nm～640nm。第二波长是用于检测血液中的红血球浓度的波长，例如为510nm～540nm。箱体部44内的控制部42供给驱动电流，并在规定的时机分别使第一发光元件68a和第二发光元件68b发光。
感光部74构成为在面对元件收容空间64的导光部66的位置配置一个感光元件72。该感光部74是对来自测定用芯片12的透过光进行感光的部件，例如能够由光电二极管(PD)构成。
另外，在插入孔58的底部(基端面)设置有与弹出杆54连结的弹出销56(弹出部)。弹出销56具备：沿着测光块46的轴向延伸的棒部56a、和在棒部56a的前端部向径向外侧直径大的承受部56b。插入到插入孔58的测定用芯片12的基端边24b与承受部56b接触。另外，在插入孔58的底部和弹出销56的承受部56b之间，设置有非接触地包围弹出销56的螺旋弹簧76。螺旋弹簧76弹性支承弹出销56的承受部56b。
承受部56b随着用户进行测定用芯片12的插入而被推压，从而弹出销56向基端方向移位，并由设置于壳体40内的未图示的锁定机构锁定(固定)。螺旋弹簧76随着承受部56b的移位而弹性收缩。而且若通过用户对弹出杆54的操作，弹出销56稍微进行移动，则锁定机构的锁定被解除，并通过螺旋弹簧76的弹性复原力而向前端方向滑动。由此测定用芯片12被推出到弹出销56，并从插入孔58被取出。
返回到图1，装置主体16的控制部42，例如由具有未图示的运算部、存储部及输入输出部的控制电路构成。该控制部42能够使用公知的计算机。控制部42例如在用户对操作按钮50操作的情况下，驱动控制测定部14，检测和计算血中的葡萄糖，并在显示器52上显示计算出的血糖值。
血糖仪10的测定用芯片12和装置主体16基本上以如上方式构成。接下来，参照图3B和图4A～图4C，对测定用芯片12的尺寸与装置主体16的插入孔58的尺寸的关系进行阐述，并说明其作用效果。
测定用芯片12如上所述，呈将一对板片30与隔离件32层叠的层叠构造。因此测定用芯片12的层叠方向的厚度Tall是一对板片30的板厚Tb与隔离件32的厚度Ts相加的值。测定用芯片12的厚度Tall在未插入插入孔58的状态下，例如设定在21μm～205μm的范围内，一对隔离件32的厚度Ts例如设定在11μm～105μm的范围内。
而且，测定用芯片12与插入孔58的长方形状对应，使短边24与插入孔58的上下方向对合，使层叠方向的厚度与插入孔58的左右宽度方向对合地插入。另外，测定用芯片12在上下具有一对相同形状的隔离件32，并使空洞部20位于上下方向中央。因此用户无需在意测定用芯片12的右侧面和左侧面的朝向，就能够将其插入于插入孔58。
另外，测定用芯片12如上所述，是每测定一次即丢弃的物品，某种程度上允许产品的尺寸误差范围，由此能够实现制造时成品率的提高。特别是虽然恒定地成形板片30的板厚Tb容易，但是使接合于一对板片30之间的隔离件32的厚度Ts(含粘接剂等的厚度)均匀化很难，若要求较高的尺寸精度，则工时增加，批量生产耗费时间，从而制造成本也高涨。相对于此，本实施方式的测定用芯片12通过放宽制造时的尺寸精度，由此能够大幅抑制制造工时、制造成本的增加。
另一方面，具有插入孔58的芯片安装部60固定于多次进行血糖测定的装置主体16。因此芯片安装部60例如由金属材料精度优良地成形，并具有高尺寸精度的插入孔58。位于插入孔58中插入开口部58a的左右宽度方向上的一对壁部62的间隔Ient，大于测定用芯片12的厚度Tall。另一方面，一对壁部62从插入开口部58a朝向基点A逐渐变窄，比基点A靠进深侧的测定用孔部59的间隔Imea(左右宽度方向的宽度)，小于测定用芯片12的厚度Tall。测定用孔部59的一对壁部62的间隔Imea例如设定在20μm～200μm的范围内。
因此，在测定血糖值时，若用户将测定用芯片12从装置主体的插入开口部58a插入，则测定用芯片12容易在插入开口部58a通过。而且，若测定用芯片12从插入开口部58a进入进深部，则在基点A的近前与弯曲的一对壁部62接触，一对板片30被弯曲面引导并按压，隔离件32向层叠方向内侧弹性收缩。
进而若继续相对于插入孔58插入，则如图4B所示，测定用芯片12被一对壁部62按压而一边受到摩擦力、一边进入测定用孔部59的进深部。即，测定用芯片12中测定用孔部59的进入部分被一对壁部62夹持而继续保持向层叠方向内侧缩小的状态。另外，在测定用芯片12插入时，在插入孔58的规定位置与弹出销56的承受部56b接触，并将弹出销56向基端方向按压。
若测定用芯片12的插入结束，则如图4C所示，测定用芯片12的测定对象部28配置于与导光部66重叠的位置。在该阶段，测定用芯片12被限制向进深部进入，并且因从壁部62受到的强大摩擦力而定位。此外，测定用芯片12的层叠方向的厚度Tall由测定用孔部59的一对壁部62规定为恒定的尺寸。换言之，测定用芯片12的隔离件32的厚度Ts在每次测定都始终均匀化。
在此，在使测定光相对于测定用芯片12透过来测定血糖值的血糖仪10中，控制部42基于以下算式(1)表示的比尔-朗伯定律来计算测定结果。
log10(l1/l0)＝-αL …(1)
在该情况下，I0是射入血液前的光的强度，I1是从血液射出后的光的强度，α是吸光系数，L是测定光通过的距离(以下称为槽(cell)长)。
即，测定用芯片12的隔离件32形成空洞部20的厚度，因此其厚度Ts相当于上述槽长L(存在显色后的血液且测定光通过的部位的长度)，并影响血糖测定的精度。因此本实施方式的血糖仪10在将测定用芯片12插入测定用孔部59的状态下，一对壁部62将测定用芯片12向层叠方向内侧按压，由此规定位于测定用孔部59的隔离件32(含测定对象部28)的厚度Ts。其结果，测定对象部28的槽长L每次测定都始终恒定(也参见图4B)。由此发光部70照射的测定光透过槽长L始终恒定的测定用芯片12，而被感光部74感光。
具体而言，测定用芯片12的厚度Tall优选相对于测定用孔部59的间隔Imea设定得较大为101％～105％左右。例如，在一对壁部62的间隔Imea为200μm的情况下，测定用芯片12的厚度Tall可以设定为在未插入测定用孔部59的状态下是210μm(一对板片30的板厚Tb分别为50μm，隔离件32的厚度Ts为105μm)。在该情况下，若将测定用芯片12插入测定用孔部59，则仅隔离件32弹性变形，测定用芯片12的厚度Tall变为200μm(一对板片30的板厚Tb分别为50μm，隔离件32的厚度Ts为100μm)。即，测定用芯片12的测定对象部28的槽长L在测定时被规定为100μm。而且即使测定用芯片12的厚度Tall多少有些偏差，血糖仪10也能够每次测定都稳定地设定100μm的槽长L，因此能够精度优良地实施血糖测定。
另外，在测定用芯片12的厚度Tall相对于测定用孔部59的间隔Imea大于105％的情况下，弹性变形后的隔离件32有可能使内侧的空洞部20变窄，并改变测定对象部28附近的容积，而影响测定结果。因此测定用芯片12的厚度Tall若相对于测定用孔部59的间隔Imea为101％～105％的范围内，则不影响血糖测定，能够顺利地规定槽长L。
如上所述，本实施方式的血糖仪10和测定用芯片12，通过一对板片30被插入孔58的一对壁部62按压且隔离件32弹性变形来规定槽长L(一组板片30之间的宽度)。因此每次血糖测定，测定用芯片12的测定对象部28的厚度(槽长L)都始终恒定。因此即使测定用芯片12在未插入于插入孔58的状态下，厚度Tall产生误差，也会在插入于插入孔58的状态下良好地变为所规定的厚度Tall，从而能够以高精度稳定地实施血糖测定。另外，测定用芯片12能够无需介意尺寸精度而简单地批量生产，因此能够抑制制造工时，以低廉的成本制造。
在该情况下，一对壁部62由硬质材料形成，从而能够稳固地维持插入孔58的形状，更精度优良地对插入到测定用孔部59的测定用芯片12的厚度Tall进行规定。另外，隔离件32间隔着空洞部20而设置一对，由此能够随着一对隔离件32的弹性变形而使槽长L均匀地缩小。从而能够进一步提高血糖测定的精度。
另外，本实施方式的血糖仪10和测定用芯片12并不局限于上述实施方式，还能够采用各种变形例、应用例。以下参照图5和图6A～图6D，说明几个变形例。
如图5所示，第一变形例的血糖仪10A的装置主体16A，插入孔58的轴向上的大部分形成为比测定用芯片12的厚度Tall宽，另一方面，仅测定部14附近形成为比测定用芯片12的厚度Tall窄。另外，测定用芯片12和装置主体16A的其他结构与本实施方式的血糖仪10相同。
具体而言，插入孔58的一对壁部62A具有导光部66的周边部向插入孔58的轴心侧隆起的一对隆起部63。构成插入孔58的隆起部63以外的部位的一对壁部62A，形成为比测定用芯片12的厚度Tall宽的间隔，由此使测定用芯片12的插入变得容易。另一方面，一对隆起部63的间隔与上述测定用孔部59的间隔Imea相同。测定用芯片12在插入于插入孔58的状态下，测定对象部28及其周边部被一对隆起部63向层叠方向内侧按压，槽长L恒定。因此即使是第一变形例的血糖仪10A也与血糖仪10相同，能够高精度且稳定地实施血糖测定。
如图6A所示，第二变形例的测定用芯片12A，在侧视观察下形成为一对隔离件34从规定位置朝向前端方向相互分离而变宽的锥状。由此，能够从测定用芯片12A的前端口部20a将血液顺畅地取入至空洞部20。另外，用户能够通过确认测定用芯片12A的锥状而容易地辨别测定用芯片12A的前端和基端的朝向。
如图6B所示，第三变形例的测定用芯片12B，通过一对隔离件36而将空洞部20的通路部分形成得窄，并将试剂26的涂覆部位周边切成圆弧状，从而将测定对象部28A形成得较大。由此测定光的透过范围被扩大，能够增加感光部74检测的光量，从而提高血糖测定的精度。而且，包围测定对象部28A的隔离件36均匀地缩小，由此能够规定测定对象部28A整体的槽长L，从而能够进一步提高测定精度。
如图6C所示，第四变形例的测定用芯片12C，将一个隔离件38形成为大致U字状，在其中间部设置空洞部20。在该情况下，隔离件38可以由能够供气体流动的多孔质体构成。这样即使在一对板片30之间设置一个隔离件38，也能获得与本实施方式相同的效果。总之，配置于一对板片30之间的隔离件的数量并不特定限定，例如可以设置三个以上。
如图6D所示，第五变形例的测定用芯片12D，形成由一对板片31包围测定对象部28的圆板部29，从该圆板部29突出形成导入血液的筒状的导入部39。这样，测定用芯片12D即使不将整体设为长方形状而是测定部分(圆板部29)和血液导入部分(导入部39)为不同形状，也能获得与本实施方式相同的效果。
在上述中，列举出优选实施方式对本发明进行了说明，但当然本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。例如，本发明的成分测定装置10、10A并不局限于血糖仪，还能够用于对液体所含成分进行测定的各种设备。例如作为成分测定装置10、10A，可列举出测定尿等体液的成分的设备、测定工业用水、排水的成分的设备等。

Claims (6)

1.一种成分测定装置(10、10A)，包括：测定用芯片(12、12A～12D)、和具有插入孔(58)的装置主体(16，16A)，在将所述测定用芯片(12、12A～12D)插入至所述插入孔(58)的状态下，由所述插入孔(58)内的测定部(14)对被所述测定用芯片(12、12A～12D)取入的液体的成分进行测定，所述成分测定装置(10、10A)的特征在于，
所述测定用芯片(12、12A～12D)具有：
一组板片(30、31)，它们具有硬质性且沿层叠方向配置；
隔离件(32、34、36、38)，其配置于所述一组板片(30、31)之间；以及
液体用空洞部(20)，其被所述一组板片(30、31)以及所述隔离件(32、34、36、38)包围而形成，能够保持所述液体，
在构成所述插入孔(58)的壁部中至少在所述测定部(14)以及该测定部(14)附近相互对置的一对壁部(62、62A)，以比由所述一组板片(30、31)以及所述隔离件(32、34、36、38)形成的所述测定用芯片(12、12A～12D)的层叠方向的厚度小的宽度分离，
所述隔离件(32、34、36、38)在插入所述插入孔(58)的状态下，在所述测定部(14)以及该测定部(14)附近，通过所述一组板片(30、31)被所述一对壁部(62、62A)按压而弹性变形，来规定所述液体用空洞部(20)的宽度。
2.根据权利要求1所述的成分测定装置(10、10A)，其特征在于，
所述一对壁部(62、62A)由比所述一组板片(30、31)硬质的材料形成。
3.根据权利要求2所述的成分测定装置(10、10A)，其特征在于，
所述一对壁部(62、62A)由硬质的金属材料形成。
4.根据权利要求1所述的成分测定装置(10、10A)，其特征在于，
所述隔离件(32、34)间隔着所述液体用空洞部(20)而设置一对。
5.根据权利要求1所述的成分测定装置(10、10A)，其特征在于，
所述测定用芯片(12、12A～12D)在未插入所述插入孔(58)的状态下，其层叠方向的厚度相对于所述一对壁部(62、62A)的宽度被设定在101％～105％的范围内。
6.一种测定用芯片(12、12A～12D)，被插入于成分测定装置(10、10A)的装置主体(16，16A)的插入孔(58)，并由所述插入孔(58)内的测定部(14)对所取入的液体的成分进行测定，所述测定用芯片(12、12A～12D)的特征在于，具有：
一组板片(30、31)，它们具有硬质性且沿层叠方向配置；
隔离件(32、34、36、38)，其配置于所述一组板片(30、31)之间；以及
液体用空洞部(20)，其被所述一组板片(30、31)以及所述隔离件(32、34、36、38)包围而形成，能够保持所述液体，
在构成所述插入孔(58)的壁部中至少在所述测定部(14)以及该测定部(14)附近相互对置的一对壁部(62、62A)，以比由所述一组板片(30、31)以及所述隔离件(32、34、36、38)形成的所述测定用芯片(12、12A～12D)的层叠方向的厚度小的宽度分离，
所述隔离件(32、34、36、38)在插入所述插入孔(58)的状态下，在所述测定部(14)以及该测定部(14)附近，通过所述一组板片(30、31)被构成所述插入孔(58)的一对壁部(62、62A)按压而弹性变形，来规定所述液体用空洞部(20)的宽度。
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