ES2353922T3 - Sensor sanguíneo e instrumento de examen de la sangre incluyendo el mismo. - Google Patents

Sensor sanguíneo e instrumento de examen de la sangre incluyendo el mismo. Download PDF

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Abstract

Un sensor sanguíneo que comprende: un sustrato (21); un espaciador (22) que está unido sobre una superficie superior del sustrato (21); una cubierta (23) que está unida sobre una superficie superior del espaciador (22); una parte de almacenamiento de sangre (24) que está constituida por un orificio de sustrato (21a) que se forma en el sustrato (21), una parte de un orificio de espaciador (22a) que se forma en el espaciador (22) y que está acoplado al orificio de sustrato (21a) y un orificio de cubierta (23a) que se forma en la cubierta (23) y que está acoplado al orificio de espaciador (22a); un canal de suministro (25) que está formado de otra parte (22c) del orificio de espaciador (22a) y que comunica con la parte de almacenamiento de sangre (24) y una pluralidad de electrodos de detección establecidos sobre el canal de suministro (25), en el que la cubierta se proyecta a partir de un lado del canal de suministro (25) hacia un interior de la parte de almacenamiento de sangre (24), más allá del sustrato (21) y el espaciador (22) y la longitud de la parte protuberante (23c) de la cubierta (23) más allá del sustrato (21) y el espaciador (22) es mayor que la suma del grosor del sustrato (21) y el grosor del espaciador (22).

Description

5 Campo técnico
La presente invención se refiere a un sensor sanguíneo y a un aparato de ensayo de sangre para realizar un ensayo de sangre usando el sensor sanguíneo. Antecedentes de la técnica
10 Los pacientes con diabetes necesitan medir el nivel sanguíneo de azúcar en un régimen regular e inyectar insulina basándose en el nivel sanguíneo de azúcar medido para mantener un nivel sanguíneo de azúcar normal. Para mantener este nivel sanguíneo de azúcar normal, los pacientes con diabetes necesitan medir el nivel sanguíneo de azúcar en un régimen
15 regular y muestrear una pequeña cantidad de sangre de los extremos de sus dedos usando un aparato de ensayo de sangre. Se usa un sensor sanguíneo para detectar el nivel sanguíneo de azúcar de la sangre muestreada.
Se explicará un sensor sanguíneo convencional usando de la FIG. 1 a la FIG. 3 (véase el Documento de Patente 1). El sensor sanguíneo 1 mostrado en 20 la FIG. 1 tiene: sustrato 2 de un cuerpo plano; orificio de sustrato 2a formado en el sustrato 2; una pluralidad de electrodos de detección formados en el sustrato 2; un espaciador 4 unido en la superficie superior del sustrato 2; un orificio de espaciador 4a que está formado en el espaciador 4 y que está acoplado al orificio de sustrato 2a; cubierta 5 unida en la superficie superior del 25 espaciador 4; orificio de cubierta 5a que se forma en la cubierta 5 y que está acoplado al espaciador 4; la parte de almacenamiento de sangre 6 constituida por orificio de sustrato 2a, el orificio de espaciador 4a y el orificio de cubierta 5a; canal de suministro 7 con un extremo acoplado a la parte de almacenamiento se sangre 6; orificio de aire 8 proporcionado en el otro
30 extremo del canal de suministro 7; sección de detección 9 formada por electrodos de detección 3 y reactivo 10 que está instalado sobre una sección de detección 9.
La parte de almacenamiento de sangre 6 del sensor sanguíneo 1 está constituida por un orificio que penetra verticalmente en el sensor sanguíneo 1 35 del cuerpo plano. Es decir, los diámetros internos del orificio de sustrato 2a,
orificio de espaciador 4a y orificio de cubierta 5a se hacen iguales y sus puntos centrales se disponen concéntricamente.
Se explicará el funcionamiento del sensor sanguíneo anterior 1 con referencia a las FIG. 21 y FIG. 3.
Como se muestra en la FIG. 2A, primero, se hace que el sensor sanguíneo 1 unido a un aparato de ensayo de sangre linde con la piel 11 de un paciente. A continuación, una aguja de punción se pone en movimiento en la dirección de la flecha 13. Como resultado, la aguja de punción 12 penetra en la parte de almacenamiento de sangre 6 del sensor sanguíneo 1 y perfora la piel
11.
Como se muestra en la FIG. 2B, la sangre 15 sale de la piel perforada 11 y se forma una gota de sangre 15a por la tensión de superficie de la sangre que sale 15. Después de la salida de sangre 15, la gota de sangre 15a se vuelve más grande hasta que se pone en contacto con el canal de suministro 7. Cuando la gota de sangre 15a se pone en contacto con el canal de suministro 7, se rompe la gota de sangre 15a y la sangre 15 entra en el interior de la parte de almacenamiento de sangre 6 como se muestra en la FIG. 2C. Después gracias a la acción de capilaridad del canal de suministro 7, la sangre 15 se conduce a la sección de detección 9 en una ráfaga.
En la sección de detección 9, la sangre 15 reacciona con el reactivo 10 para producir una corriente proporcional al nivel sanguíneo de azúcar. Para realizar medidas adecuadas, es necesario estabilizar la reacción con reactivo 10 haciendo constante la velocidad (es decir, "en el estado de velocidad controlada"), la sangre 15 entra en el canal de suministro 7. El aparato de ensayo de sangre mide el nivel sanguíneo de azúcar midiendo la corriente proporcional, al nivel sanguíneo de azúcar. Basándose en este nivel medido, por ejemplo se adquieren datos básicos de la dosis de insulina a administrar a un paciente.
Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Consulta
por el Público Nº 2001-515377.
El documento WO 2007/088855 A describe un sensor sanguíneo que incluye una cubierta 23, un espaciador 22 y un sustrato 21. Una cubierta 23 tiene orificio 23A y tiene una parte protuberante a partir de un lado del canal de suministro 25 hacia un interior de la parte de almacenamiento de sangre 24, más allá del sustrato 21 y el espaciador 22. La longitud de la parte protuberante de la cubierta 23 más allá del sustrato 21 y el espaciador 22 es más corta que la suma del grosor del sustrato 21 y el grosor del espaciador 22.
El documento EP 1 426 758 A muestra en la FIG. 2A una vista en sección de un sensor sanguíneo que incluye un sustrato 1, un espaciador 2 y una cubierta 3. La cubierta 3 tiene un orificio a través de ella 30 pero no tiene parte protuberante que se proyecte hacia un interior del orificio que la atraviesa más allá del sustrato 1. Esto significa, que el orificio 30 que atraviesa la cubierta 3 de acuerdo con el documento de técnica anterior EP 1 426 758 A está alineado con el orificio 11 que atraviesa el sustrato 1. Por otro lado, el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención como se define por la reivindicación independiente 1, tiene una cubierta 23 que tiene una parte protuberante a partir de un canal de un lado del canal de suministro hacia un interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador. De acuerdo con la presente invención, la unión de la parte protuberante más allá del sustrato y el espaciador es mayor que la suma del grosor del sustrato y el grosor del espaciador. Descripción de la Invención Problemas a Solucionar por la Invención
Con un sensor sanguíneo convencional 1, por ejemplo, si una gota de sangre 15a se pone en contacto con la pared 6a de la parte de almacenamiento de sangre 6 en el lado opuesto al canal de suministro 7 antes de que la gota de sangre 15a crezca para ponerse en contacto con el canal de suministro 7 como se muestra en la FIG. 3, hay una posibilidad de que la gota de sangre 15a se rompa y la sangre salga hacia la superficie superior 5h de la cubierta 5. En este caso la sangre 15 no se suministra al canal de suministro 7 y el nivel sanguíneo de azúcar no puede medirse.
Por lo tanto es un objeto de la presente invención proporcionar un sensor sanguíneo que prevenga tal fenómeno y suministre una cantidad suficiente de sangre a un canal de suministro de un modo fiable. Medios de Solucionar el Problema
Es decir, el primero de la presente invención se refiere a un sensor sanguíneo mostrado a continuación.
[1] El sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención incluye: un sustrato; un espaciador que esta unido sobre una superficie superior del sustrato; una cubierta que está unida sobre una superficie superior del espaciador; una parte de almacenamiento de sangre que está constituida por un orificio de sustrato que se forma en el sustrato, una parte de un orificio de espaciador que se forma en el espaciador y que está acoplado con el orificio de sustrato y un orificio de cubierta que se forma en la cubierta y que está acoplado al orificio de espaciador; un canal de suministro que está constituido por otra parte del orificio de espaciador y que se comunica con la parte de almacenamiento de sangre y una pluralidad de electrodos de detección establecidos en el canal de suministro. En el sensor, la cubierta se proyecta a partir de un lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador.
Adicionalmente, la longitud de protuberancia de la cubierta (la longitud que se proyecta más allá del sustrato y espaciador) se hace mayor que la suma de los grosores del sustrato y espaciador. Adicionalmente, es posible aplicar una presión negativa a la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención a través de un orificio de cubierta.
Adicionalmente, el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención incluye los siguientes cinco modos de A) a E) dependiendo de un área de apertura o forma de apertura de un orificio de cubierta.
(A)
De acuerdo con el primer modo, haciendo el área de apertura del orificio de cubierta igual a o menor que el área de apertura del orificio de sustrato y menor que el área de apertura del orificio de espaciador, la cubierta se proyecta a partir del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador.
(B)
De acuerdo con el segundo modo, el orificio de sustrato, el orificio de espaciador que forma la parte de almacenamiento de sangre y el orificio de cubierta son redondos. Adicionalmente, el diámetro del orificio de cubierta se hace igual a o menor que el diámetro del orificio de sustrato y es más pequeño que el diámetro del orificio de espaciador. Disponiendo los centros del orificio de sustrato, el orificio de espaciador y el orificio cubierta concéntricamente, la cubierta se proyecta a partir del lateral del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y del espaciador.
(C)
De acuerdo con el tercer modo, el orificio de sustrato, el orificio de espaciador y el orificio de cubierta son redondos. Adicionalmente, el diámetro
del orificio de cubierta se hace igual a o menor que el diámetro del orificio de sustrato y más pequeño que el diámetro de orificio de espaciador. Disponiendo los centros del orificio de espaciador y el orificio de cubierta concéntricamente y Disponiendo el centro del orificio de sustrato más lejos del canal de suministro que del centro del orificio de espaciador, la cubierta se proyecta a partir del lado de canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador.
(D)
De acuerdo con el cuarto modo, el orificio de sustrato, el orificio de espaciador y el orificio de cubierta son redondos. Adicionalmente, el diámetro del orificio de sustrato se hace más grande que el diámetro del orificio de cubierta e igual al diámetro del orificio de espaciador. Los centros del orificio de sustrato y el orificio de espaciador se disponen concéntricamente y el centro del orificio de cubierta se dispone más lejos del canal de suministro que el centro del orificio de sustrato. Con esta configuración, la cubierta se proyecta a partir del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador.
(E)
De acuerdo con el quinto modo, formando una parte protuberante en la cubierta que se proyecta a partir del lateral del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, la cubierta se proyecta a partir del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del sustrato y el espaciador. Haciendo que se proyecte parte de la cubierta proporcionando un parte protuberante, es menos probable que la sangre dentro de la parte de almacenamiento de sangre se conduzca a un sitio distinto de la periferia del canal de suministro en comparación con el caso en el que la cubierta se proyecta a partir de toda la periferia de la parte de almacenamiento de sangre. Consecuentemente, es posible reducir la cantidad de sangre que se requiere para muestrear.
Adicionalmente, preferiblemente, el sustrato del sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención se proyecta a partir del lado de canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, más allá del espaciador. Sin embargo, la longitud de protuberancia del sustrato es preferiblemente más pequeña que la longitud de protuberancia de la cubierta. La proyección tanto de las formas de sustrato como las de cubierta forma el espacio entre el sustrato y cubierta que se comunica con el canal de suministro. Por consiguiente, cuando se produce fuerza capilar en este espacio, es posible conducir sangre de la parte de almacenamiento de sangre al canal de suministro de un modo más fiable.
Adicionalmente, en el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención, el sustrato, el espaciador y la cubierta forma una placa base de un polígono (preferiblemente, un polígono regular) y se pueden proporcionar electrodos en los vértices del polígono. Adicionalmente, los electrodos proporcionados en los vértices están cada uno conectados con uno de los electrodos de detección y dos electrodos entre los electrodos proporcionados en los vértices están conectados con el mismo electrodo de detección. Basándose en uno de los dos electrodos conectados con el mismo electrodo de detección, es posible especificar con que electrodo de detección está conectado cada electrodo proporcionado en cada vértice del polígono. Adicionalmente, la placa base es un hexágono (preferiblemente, hexágono regular).
En el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención, puede ajustarse la repelencia al agua o hidrofobicidad de la superficie de cada elemento, de modo que es posible conducir sangre fácilmente a la sección de detección del canal de suministro.
Por ejemplo, en el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención, es posible hacer que la superficie superior de la cubierta repelente al agua y la superficie interna del canal de suministro hidrófila y hacer el techo de la parte de almacenamiento de sangre menos hidrófilo que la superficie interna del canal de suministro o menos repelente al agua que la superficie superior de la cubierta. Adicionalmente, la superficie inferior del sustrato del sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención puede hacerse repelente al agua.
El segundo de la presente invención se refiere a un aparato de ensayo de sangre que tiene el sensor sanguíneo que se explica a continuación. El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención puede dividirse más o menos en los siguientes dos modos de [2] y [3] dependiendo de los medios de punción.
[2] De acuerdo con el primer modo, un aparato de ensayo de sangre incluye: una carcasa; un cuerpo cilíndrico que está formado en un extremo de la carcasa; un émbolo que se mueve hacia delante y hacia detrás dentro del cuerpo cilíndrico; una lanceta que está sujeta a un extremo por el émbolo de modo desmontable y tiene en el otro extremo una aguja de punción unida; un sensor sanguíneo que se proporciona dirigido hacia la aguja de punción y una sección de circuito eléctrico que está conectada con el sensor sanguíneo y el sensor sanguíneo es un sensor sanguíneo de acuerdo con lo anterior [1].
[3] De acuerdo con el segundo modo, un aparato de ensayo de sangre incluye: una carcasa; un cuerpo cilíndrico que está formado en un extremo de la carcasa; un aparato de emisión de láser que se proporciona dentro del cuerpo cilíndrico; un sensor sanguíneo que se proporciona dirigido hacia la apertura de emisión del láser del aparato de emisión de láser y una sección de circuito eléctrico que está conectada con el sensor sanguíneo y el sensor sanguíneo es un sensor sanguíneo de acuerdo con lo anterior [1].
En el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención, el sensor sanguíneo puede estar formado como cartucho. Es decir, el sensor sanguíneo está unido a un soporte cilíndrico para formar un cartucho y el cartucho está unido de modo desmontable al cuerpo cilíndrico del aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención. El soporte del cartucho puede estar formado por un elemento transparente o semitransparente de modo que se pueda ver el interior.
En el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención, pueden proporcionarse medios de presión negativa que apliquen una presión negativa cerca del sensor sanguíneo. Los medios de presión negativa pueden aplicar una presión negativa cerca del sensor sanguíneo.
Los medios de punción del aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención preferiblemente perforan una piel en una posición más cerca de un lado del canal de suministro que del centro de un orificio de cubierta formado en el sensor sanguíneo. Como se describe anteriormente, los medios de punción pueden ser una aguja de punción o luz láser. Efecto Beneficioso de la Invención
El sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención hace posible conducir una pequeña cantidad de sangre muestreada en una parte de almacenamiento de sangre a un sección de detección dispuesta en un canal de suministro de un modo fiable. Consecuentemente, el aparato de ensayo de sangre que tiene el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención hace posible realizar un ensayo de sangre más adecuado.
Adicionalmente, se proporciona un orificio de cubierta que forma una parte de almacenamiento de sangre en la cubierta del sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención, de modo que la energía para pasar a través de la cubierta no se requiere tras la punción. Consecuentemente, es posible la punción estable. Adicionalmente, también se puede suministrar una presión negativa a través de este orificio de cubierta, de modo que es posible acelerar la formación de vacío. Breve Descripción de los Dibujos
La FIG. 1 es una vista transversal que muestra un sensor sanguíneo convencional; la FIG. 2A es una vista transversal del sensor sanguíneo de la FIG. 1 y muestra un estado antes de se realice que la punción por la aguja; la FIG. 2B es una vista transversal de un sensor sanguíneo de la FIG. 1 y muestra un estado en el que una gota de sangre crece a partir de la parte que se va a perforar; la FIG. 2C es una vista transversal del sensor sanguíneo a la FIG. 1 y muestra un estado en el que la sangre entra en un canal de suministro a partir de una parte de almacenamiento de sangre; la FIG. 3 es una vista transversal del sensor sanguíneo de la FIG. 1 y muestra un estado de uso no común en el que la sangre no entra en el canal de suministro a partir de la parte de almacenamiento de sangre; la FIG. 4 es una vista transversal del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1; la FIG. 5 es una vista en perspectiva en planta del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1; la FIG. 6 es una vista despiezada de los componentes que forman el sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1; la FIG. 6A es una vista en planta de una cubierta; la FIG. 6B es una vista en planta de un espaciador; la FIG. 6C es una vista en planta de un sustrato; la FIG. 7 es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1; la FIG. 8A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1 y muestra un estado en el que se forma la gota de sangre que sale de la piel perforada; la FIG. 8B es una vista transversal de la parte de almacenamiento sanguíneo del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1 y muestra un estado en el que la gota de sangre que sale de la piel perforada crece para ponerse en contacto con una parte protuberante del orificio de cubierta; la FIG. 8C es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 1 y muestra un estado en el que la sangre entra en el canal de suministro a partir de la parte de almacenamiento de sangre; la FIG. 9A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 2; la FIG. 9B es una vista en perspectiva en planta de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la realización 2; la FIG. 10A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 2 y muestra un estado en el que la gota de sangre que sale de la piel perforada se pone en contacto con la parte protuberante del orificio de cubierta; la FIG. 10B es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 2 y muestra un estado en el que la sangre entra en el canal de suministro a partir de la parte de almacenamiento de sangre; la FIG. 10C es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 2 y muestra un estado después de que la sangre en la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro; la FIG. 11A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3; la FIG. 11B es una vista en perspectiva en planta de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3; la FIG. 12A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3 y muestra un estado en el que la gota de sangre que sale de la piel perforada se pone en contacto con la parte protuberante del orificio de cubierta; la FIG. 12B es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre en el sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3 y muestra un estado en el que la sangre entra en el canal de suministro a partir de la parte de almacenamiento de sangre; la FIG. 12C es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3 y muestra un estado de sangre después de que la sangre en la parte de almacenamiento sanguíneo entre en el canal de suministro; la FIG. 13 es una vista en perspectiva en planta de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 3 y muestra un estado después de que la sangre en la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro; la FIG. 14A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 4; la FIG. 14B es una vista en perspectiva en planta de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 4; la FIG. 15A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 4 y muestra un estado en el que se forma la gota de sangre que sale de la piel perforada; la FIG. 15B es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 4 y muestra un estado en el que la gota de sangre que sale de la piel perforada se pone en contacto con la parte protuberante del orificio de cubierta; la FIG. 15C es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 4 y muestra un estado después de que la sangre en la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro; la FIG. 16A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 5; la FIG. 16B es una vista en perspectiva en planta de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 5; la FIG. 17A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 5 y muestra un estado en el que se forma la gota de sangre que sale de la piel perforada; la FIG. 17B es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 5 y muestra un estado en el que la gota de sangre que sale de la piel perforada se pone en contacto con una parte protuberante del orificio de cubierta; la FIG. 17C es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo de acuerdo con la Realización 5 y muestra un estado después de que la sangre en la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro; la FIG. 18 es una vista transversal del aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 6 que usa una aguja de punción como medio de punción; la FIG. 19 es una vista esquemática de una parte de unión cuando se une un cartucho que forma el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 6; la FIG. 20 es un diagrama de bloque de una sección de circuito eléctrico que forma el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 6; la FIG. 21 es un diagrama de flujo de un ensayo de sangre que usa el aparato de ensayo en sangre de acuerdo con la Realización 6; la FIG. 22 es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo en el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 6 y muestra la parte que se va a perforar; la FIG. 23 muestra un estado en el que un paciente usa el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 6 y la FIG. 24 es una vista en perspectiva despiezada del aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 7 que usa un láser como medio de punción.
Mejor Modo de Realizar la Invención
1. Respecto al sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención.
El sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención tiene una cubierta, espaciador y sustrato. Cada elemento se forma preferiblemente en una forma plana y se apilan unos sobre otros. Es decir, un espaciador está apilado sobre un sustrato, y, adicionalmente, una cubierta está apilada sobre el espaciador. El material de la cubierta, espaciador y sustrato no está limitado en particular y puede ser, por ejemplo, el tereftalato polietileno (PET).
El grosor del sustrato preferiblemente está entre 75 micrómetros y 250 micrómetros (por ejemplo, 100 micrómetros), el grosor del espaciador está preferiblemente entre 50 micrómetros y 150 micrómetros (por ejemplo, 50 micrómetros) y el grosor de la cubierta está preferiblemente entre 50 micrómetros y 250 micrómetros (por ejemplo, 75 micrómetros).
Los orificios (orificios penetrantes) formados en la cubierta, espaciador y sustrato se denominan “orificio de cubierta”, “orificio de espaciador” y “orificio de sustrato”, respectivamente. El orificio de cubierta, parte del orificio de espaciador y el orificio de sustrato se comunican entre ellos y forman la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo. El volumen de la parte de almacenamiento sanguíneo está preferiblemente entre 0,2 y 6,5 microlitros, aproximadamente.
Adicionalmente, aunque una parte del orificio de espaciador forma la parte de almacenamiento de sangre, la otra parte forma un canal de suministro que se comunica con la parte de almacenamiento de sangre. El canal de suministro preferiblemente está en un tamaño de un microcanal en el que se produce la acción capilar y de modo que la otra parte del orificio de espaciador se forma preferiblemente en una forma de hendidura. El volumen del canal de suministro está preferiblemente entre el 0,02 y 0,75 microlitros, (por ejemplo, 0,072 microlitros), aproximadamente.
Adicionalmente, la relación del volumen de la parte de almacenamiento de sangre respecto al volumen del canal de suministro es preferiblemente 5∼10:1.
El orificio de sustrato, orificio de espaciador y orificio de cubierta se comunican para formar la parte de almacenamiento de sangre y de modo que la parte de almacenamiento de sangre está abierta en el lado del sustrato y el lado de cubierta (véase FIG. 4, por ejemplo). Los medios de punción de la piel (es decir una luz láser o una aguja de punción) perforan la piel desde el lado del espaciador a través de la parte de almacenamiento de sangre y la sangre que sale de la piel se conduce dentro de la parte de almacenamiento de sangre a partir de la apertura del lado de sustrato.
De este modo, la parte de almacenamiento de sangre está abierta en el lado de sustrato y en lado de cubierta, de modo que es posible aplicar una presión negativa al interior de la parte de almacenamiento de sangre a través del orificio de espaciador. Aplicando una presión negativa al interior de la parte de almacenamiento de sangre, se succiona la piel antes de la punción y la sangre que sale se conduce eficazmente a la parte de almacenamiento de sangre.
Aunque la forma de cada orificio que forma la parte de almacenamiento de sangre no está limitada en particular, la parte de almacenamiento de sangre se caracteriza por la proyección de la cubierta más allá de sustrato y espaciador hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre a partir del lado en el que se proporciona un canal de suministro del sensor sanguíneo. Es decir, en la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo, la cubierta se proyecta más allá del sustrato y espaciador hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre.
Una cubierta (1) puede proyectarse a partir de toda la periferia del orificio de cubierta hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre (véanse las FIG. 7, FIG. 9 y FIG. 11) o (2) puede proyectarse selectivamente hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro del sensor sanguíneo (véanse las FIG. 14 y FIG. 16).
A partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, la cubierta se proyecta en un grado mayor a la suma de los grosores del sustrato y el espaciador, más allá del sustrato y espaciador. Como se describe a continuación, la parte protuberante de la cubierta se pone en contacto primero con la sangre que sale de la piel perforada y se almacena en la parte de almacenamiento de sangre, de modo que es posible conducir a la sangre al canal de suministro de un modo fiable. Adicionalmente, cuando la cubierta se proyecta en un grado mayor a la suma de los grosores del sustrato y espaciador, más allá del sustrato y espaciador hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, la sangre dentro de la parte de almacenamiento de sangre puede ponerse en contacto con la parte protuberante de la cubierta de un modo más fiable. Adicionalmente, aunque la cubierta sólo necesita proyectarse más allá del sustrato y espaciador, el límite superior de la longitud de protuberancia es preferiblemente igual a o menor que 2 milímetros.
Para hacer que una cubierta se proyecte a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, primero, se considera hacer el área de apertura del orificio de cubierta más pequeña que el área de apertura del orificio de sustrato y el área de apertura del orificio de espaciador que forman la parte de almacenamiento de sangre (véase Realización 1). En un caso en el que los orificios se generen en formas aleatorias similares (por ejemplo, redondos, ovalados, poligonales o pentagonales) y los centros o centros de gravedad se disponen concéntricamente, es posible hacer la cubierta se proyecte hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre haciendo el área de apertura del orificio de cubierta más pequeño.
Para hacer proyectarse a la cubierta a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, también es posible proporcionar con la cubierta la parte protuberante que se extiende a partir del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre (véase Realización 5). En este caso, es posible hacer que la cubierta se proyecte selectivamente sólo cerca del canal de suministro.
Para hacer proyectarse a la cubierta a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre, también es posible formar el orificio de sustrato, orificio de espaciador y orificio de cubierta en una forma redonda y ajustar los diámetros internos y localizaciones de los centros (véanse Realizaciones 2 a 4).
Adicionalmente, la cubierta puede proyectarse a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre y el sustrato puede proyectarse hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre a partir del lado en el que se proporciona el canal de suministro. Sin embargo, longitud de protuberancia de la cubierta se hace mayor que la longitud de protuberancia del sustrato. En este punto, la fuerza capilar se produce en el espacio formado entre la cubierta y el sustrato, de modo que es más probable que la sangre en la parte de almacenamiento de sangre se conduzca a este espacio. Este espacio se comunica con el canal de suministro, de modo que es posible suministrar sangre al canal de suministro de un modo más fiable.
Por ejemplo, cuando el diámetro del orificio de cubierta se hace igual o más pequeño que el diámetro del orificio de sustrato y se hace más pequeño que el diámetro del orificio de espaciador, la cubierta se proyecta uniformemente a partir de toda la periferia del orificio de cubierta hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre mediante (1) la disposición concéntrica de los centros de cada orificio (véase Realización 2) o mediante (2) la disposición concéntrica de los centros del orificio de cubierta y el orificio de espaciador y la disposición del centro del orificio de sustrato en una posición más lejos del canal de suministro que el centro del orificio de cubierta (véase Realización 3).
Con la Realización 2, la ranura formada por el sustrato y la cubierta se forma uniformemente la periferia de la parte de almacenamiento de sangre. Por otro lado, con la Realización 3, la ranura formada por el sustrato y la cubierta se forma principalmente en el lado del canal de suministro.
Adicionalmente, cuando el diámetro del orificio de sustrato se hace mayor que el diámetro del orificio de cubierta y se hace igual que el diámetro del orificio de espaciador, los centros del orificio de sustrato y orificio de espaciador se disponen concéntricamente y el centro del orificio de cubierta se dispone en una posición más lejos del canal de suministro que el centro del orificio de sustrato. Con esta configuración, la cubierta se proyecta a partir de un lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre y la proyección a partir del lado opuesto al canal de suministro se puede eliminar o reducir (véase Realización 4).
Adicionalmente, en el canal de suministro formado por otras partes del orificio de espaciador (un orificio en una forma de hendidura), se disponen dos
o más electrodos de detección para detectar los componentes de la sangre suministrada al canal de suministro. Un electrodo de detección incluye un par de electrodos que consisten en un “electrodo activo” y un “electrodo de recuento”. El “electrodo activo” se refiere a un electrodo para detectar componentes de la sangre y el “electrodo de recuento” se refiere a un electrodo que se empareja con el electrodo activo. Adicionalmente, el electrodo de detección preferiblemente incluye un “electrodo de medida” que es un electrodo para detectar si se suministra más sangre o no a la sección de detección. El electrodo de detección puede incluir un “electrodo Hct” para medir el nivel de hematocrito en sangre.
Cada electrodo de detección dispuesto en el canal de suministro está conectado con un electrodo de conexión para la conexión con un circuito externo (un circuito del aparato de medida de sangre). El modo del electrodo de conexión no está particularmente limitado siempre que el electrodo de conexión pueda estar conectado con el circuito externo, y, por ejemplo, el electrodo de conexión se dispone en la parte del extremo del sensor sanguíneo. Adicionalmente, conformando el sensor sanguíneo como un polígono (preferiblemente, un polígono regular), se pueden disponer electrodos de conexión en los vértices de este polígono.
Adicionalmente, un electrodo de detección puede estar conectado a dos electrodos de conexión. La diferencia de potencial entre dos electrodos de conexión conectados a un electrodo de detección es cero. Consecuentemente, es posible determinar cada electrodo de detección basándose en uno de los electrodos de conexión detectados por la detección de los electrodos de conexión de la diferencia potencial de cero. De este modo, los electrodos de conexión en los que se basa la determinación de cada electrodetección, se denominan “electrodos de referencia”.
Por ejemplo, el sensor sanguíneo puede conformarse como un hexágono regular. En este caso, es preferible que se dispongan seis electrodos de conexión y se dispongan cuatro o cinco electrodos de detección. En un caso en el que se dispongan cuatro electrodos de detección, los electrodos de detección preferiblemente incluyen un electrodo activo, electrodo de recuento, electrodo de medida y electrodo Hct y se disponen dos electrodos de referencia. En un caso en el que se dispongan cinco electrodos de detección, los electrodos de detección preferiblemente incluyen un electrodo activo, electrodo de recuento, dos electrodos de medida y electrodo Hct y se dispone un electrodo de referencia.
Un reactivo que reacciona con los componentes de interés de la sangre puede disponerse en al menos parte de dos o más electrodos de detección (por ejemplo, “electrodo activo” y "electrodo de recuento”) incluidos en el sensor sanguíneo de la presente invención. El reactivo se selecciona de manera apropiada dependiendo de los componentes de interés de la sangre y, por ejemplo, para medir el nivel sanguíneo de azúcar, el reactivo puede ser una mezcla de PQQ-GDH y ferrocianuro de potasio.
El sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención se usa en combinación con un aparato de ensayo de sangre para un ensayo de sangre. El sensor sanguíneo se conforma preferiblemente como un cartucho que va a estar unido al aparato de ensayo de sangre de modo desmontable. Por ejemplo, el cartucho está formado por el sensor sanguíneo y un soporte cilíndrico unido con el sensor sanguíneo. El soporte cilíndrico puede proporcionarse con un mecanismo para unirse al aparato de ensayo de sangre. Adicionalmente, cuando al menos parte del soporte cilíndrico se hace transparente o semitransparente para inspeccionar visualmente (ver a través) el interior del sensor sanguíneo, se puede observar como se muestrea la sangre, lo que es preferible.
Ejemplos específicos del aparato de ensayo de sangre que incorpora el sensor sanguíneo de la presente invención se explicarán en las Realizaciones 6 y 7 y se incluye un dispositivo radiante de láser o aguja de punción preferiblemente como el medio de punción para perforar la piel y permitir que la sangre salga. El medio de punción perfora la piel penetrando en la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo y la parte que se va a perforar preferiblemente está más cerca del canal de suministro que el centro del orificio de cubierta. Estableciendo la parte a perforar cerca del canal de suministro, es más probable que la sangre se ponga en contacto con la parte protuberante de la cubierta que se proyecta a partir del lado del canal de suministro hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre. Consecuentemente, la sangre se conduce al canal de suministro de un modo más fiable.
El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención puede incluir un medio de presión negativa que aplica una presión negativa cerca del sensor sanguíneo. Aplicando la presión negativa cerca del sensor sanguíneo para aplicar una presión negativa en la parte de almacenamiento de sangre a través del orificio de cubierta, es posible succionar la piel que se va a perforar. La sangre sale fácilmente de la piel que se succiona para que se levante, de modo que el ensayo de sangre se vuelve más fiable. [Realización 1]
De la FIG. 4 a la FIG. 8 se muestra un ejemplo de un sensor sanguíneo (Realización 1) de acuerdo con la presente invención. La FIG. 4 es una vista transversal de un sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1. El sensor sanguíneo 20a tiene una forma de placa y está formado por: sustrato 21; espaciador 22 adherido sobre la superficie superior del sustrato 21 y cubierta 23 adherida sobre el sustrato sobre la superficie superior del espaciador 22.
La parte de almacenamiento de sangre 24 es un espacio cuyo orificio de sustrato 21a formado aproximadamente en el centro del sustrato 21; el orificio de espaciador 22a formado aproximadamente en el centro del espaciador 22 y el orificio de cubierta 23a formado aproximadamente en el centro de la cubierta 23 comunicado para formar la parte de almacenamiento de sangre 24 que se abre hacia abajo y hacia arriba.
Haciendo que la superficie inferior del sustrato 21 del sensor sanguíneo 20a lindar con la piel y perforando la piel dentro de la parte de almacenamiento de sangre, la sangre de la piel se almacena en la parte de almacenamiento de sangre 24. Un extremo del canal de suministro 25 está acoplado a la parte de almacenamiento de sangre 24 y el otro extremo está acoplado al orificio de aire 28 formado en la cubierta. La sangre almacenada de la parte almacenamiento de sangre 24 se conduce por acción capilar a la sección de detección 27 (véase la FIG. 5) formada sobre el canal de suministro 25.
Es preferible prevenir que la sangre almacenada en la parte de almacenamiento de sangre 24 se filtre a través del orificio de cubierta 23a haciendo la superficie superior 23h de la cubierta 23 repelente al agua. Adicionalmente, es preferible hacer que la sangre almacenada en la parte de almacenamiento de sangre 24 entre en el canal de suministro 25 de un modo simple haciendo la superficie interna del canal de suministro 25 hidrófila.
Adicionalmente, el techo 24a de la parte de almacenamiento de sangre 24 se hace preferiblemente menos hidrófilo que la superficie interna del canal de suministro 25 o menos repelente al agua que la superficie superior 23h de la cubierta 23. Con esta configuración, es posible prevenir que la sangre almacenada en la parte de almacenamiento de sangre 24 se filtre a partir del orificio de cubierta 23a y acelere la entrada de sangre en el canal de suministro
25.
Adicionalmente, la superficie inferior del sustrato 21 (es decir la superficie de contacto con la piel) se hace preferiblemente repelente al agua de modo que no permite que la sangre que sale de la piel perforada salga de la parte de almacenamiento de sangre 24.
En el presente documento, en lo que respecta a “repelencia al agua”, la energía libre de superficie es preferiblemente menor de 43 mN/m. El medio para hacer la superficie de cada elemento repelente al agua o hidrófila no está limitado en particular. Por ejemplo, cada elemento se puede formar usando un material repelente al agua o material hidrófilo y la superficie de cada elemento se puede tratar con un agente repelente al agua o agente hidrofilizante.
El reactivo 10 instalado sobre la sección de detección 27 se selecciona según sea apropiado, de acuerdo con los tipos de componentes de la sangre a medir. Por ejemplo, cuando se mide el nivel sanguíneo de azúcar, el reactivo 10 puede ser una mezcla de PQQ-GDH y ferrocianuro de potasio. El reactivo 10 se puede preparar aplicando gotas de una solución de reactivo sobre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 33 (véase FIG. 5) conformado sobre el sustrato 21, preparada disolviendo PQQ-GDH y ferrocianuro de potasio en una solución acuosa de CMC y secando la solución de reactivo.
La FIG. 5 es una vista en perspectiva en planta del sensor sanguíneo 20a. La forma del sensor sanguíneo 20a a partir de una vista en planta es un hexágono regular. Los electrodos de conexión de 31a a 35a y 33c están conformados en los seis vértices del hexágono regular y el electrodo de conexión 33c funciona como un electrodo de referencia. Es decir, los electrodos de conexión 33a y 33c están conectados eléctricamente, y, de este modo, el electrodo de conexión 33c funciona como un electrodo de referencia (en lo sucesivo, “electrodo de referencia 33c”). El electrodo de referencia se explicará en detalle a continuación. Los electrodos de conexión de 31a a 35c y 33c (es decir, electrodo de referencia) están conectados con un conector del aparato de ensayo de sangre (descrito posteriormente).
El canal de suministro 25 se proporciona de modo que uno de sus extremos está conectado con la parte de almacenamiento de sangre 24 proporcionada a aproximadamente en el centro del sensor sanguíneo 20a. El canal de suministro 25 se extiende a partir de la parte de almacenamiento de sangre 24 hacia el electrodo de conexión 32a y el otro extremo del canal de suministro 25 está acoplado al orificio de aire 28.
A partir del lado más cercano a la parte de almacenamiento de sangre 24, “electrodo de detección 34 conectado con el electrodo de conexión 34a”, “electrodo de detección 35 conectado con el electrodo de conexión 35a”, de nuevo, “electrodo de detección 34 conectado con el electrodo de conexión 34a”, “electrodo de detección 33 conectado con el electrodo de conexión 33a y electrodo de referencia 33c”, “electrodo de detección 31 conectado con electrodo de conexión 31a”, de nuevo, “electrodo de detección 33 conectado con el electrodo de conexión 33a y el electrodo de referencia 33c” y “electrodo de detección 32 conectado con el electrodo de conexión 32a”, se proporciona en el canal de suministro 25.
El reactivo 10 se instala sobre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 33 para formar una sección de detección 27.
La FIG. 6 es una vista en planta despiezada del sensor sanguíneo 20a. La FIG. 6C es una vista en planta del sustrato hexagonal regular 21 que forma el sensor sanguíneo 20a. La dimensión 21b del sustrato 21 es 9 milímetros. El material del sustrato 21 es tereftalato de etileno (PET) y el grosor del sustrato 21 es 100 micrómetros.
En la superficie superior del sustrato 21, se disponen los electrodos de detección de 31 a 35 y los electrodos de conexión de 31a a 35a y electrodo de referencia 33c extendidos a partir de los electrodos de detección de 31 a 35. Los electrodos pueden formarse integralmente por procesamiento por láser de una capa conductiva depositada sobre el sustrato 21 por pulverización o deposición por vapor. El material sin procesar de la capa conductiva es por ejemplo, oro, platino o paladio. Adicionalmente, el orificio de sustrato 21a se proporciona aproximadamente en el centro del sustrato 21.
La FIG. 6B es una vista en planta del espaciador 22. El material del espaciador 22 es tereftalato de polietileno y el grosor del espaciador 22 es 50 micrómetros.
El espaciador 22 es un hexágono regular que tiene cortes semicirculares 22f en los seis vértices. Los cortes en los vértices del hexágono regular se forman en posiciones que se encuentran con los electrodos de conexión de 31a a 35a y electrodo de referencia 33c del sustrato 21. La dimensión de 22b es 9 milímetros. Los orificios se forman en el espaciador 22, incluyendo el orificio de espaciador 22a y orificio de hendidura 22c. El orificio de espaciador 22a está en una posición que se encuentra con el orificio de sustrato 21a y se proporciona aproximadamente en el centro del espaciador 22 y forma parte de la parte de almacenamiento de sangre.
El orificio de hendidura 22c formado en el espaciador 22 se comunica con un orificio de espaciador 22a y forma un canal de suministro 25 de sangre 15. Consecuentemente, la superficie de la pared del orificio de hendidura 22c y la superficie superior del sustrato 21 que se encuentra con el orificio de hendidura 22c están preferiblemente sometidas a tratamiento hidrófilo. La anchura del orificio de hendidura 22c es 0,6 milímetros y la longitud del orificio de hendidura 22c es 2,4 milímetros. Con esta configuración, el canal de suministro 25 incluye una cavidad de 0,072 microlitros. Consecuentemente, se puede realizar un ensayo de sangre por el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención con una pequeña cantidad de sangre 15, de modo que el paciente no necesita soportar molestias y preocupaciones.
La FIG. 6A es una vista en planta de la cubierta 23. El material de la cubierta 23 es tereftalato de polietileno y el grosor de la cubierta 23 es 75 micrómetros. La dimensión 23b de la cubierta 23 es 9 milímetros. El orificio de cubierta 23a se proporciona aproximadamente en el centro de la cubierta 23. El orificio de aire 28 se proporciona para que se encuentre con la parte del extremo del canal de suministro 25 (que corresponde a la parte final izquierda de la hendidura 22c en la FIG. 6B). El diámetro 28a del orificio de aire 28 está entre 50 y 500 micrómetros (por ejemplo, 50 micrómetros). El diámetro del orificio de aire 28 se hace más pequeña para prevenir que la sangre 15 salga del orificio de aire 28.
La cubierta 23 es un hexágono regular que tiene cortes semicirculares 23f en los seis vértices. Los cortes en los vértices del hexágono regular en la cubierta 23 se forman en posiciones que se encuentran con los electrodos de conexión de 31a a 35 y electrodo de referencia 33c del sustrato 21.
El sustrato 21, espaciador 22 y cubierta 23 que forman el sensor sanguíneo 20a se pueden formar dividiendo sustratos parentales de medidas fijadas en varias piezas. El sustrato 21, espaciador 22 y cubierta 23 a dividir se forman como hexágonos regulares y, consecuentemente, se pueden cortar a partir de sustratos parentales sin producir espacios. Consecuentemente, es posible adquirir cada elemento de los sustratos parentales sin desaprovechamiento, contribuyendo a ahorrar recursos.
La FIG. 7 es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre 24 de acuerdo con la Realización 1 y sus proximidades. El grosor del sustrato 21 es 100 micrómetros y el grosor del espaciador 22 es 50 micrómetros. Adicionalmente, el grosor de la cubierta 23 es 75 micrómetros.
El diámetro 21d del orificio de sustrato 21a y el diámetro 22d del orificio de espaciador 22a son cada uno 2,0 milímetros y el diámetro 23d del orificio de cubierta es 1,5 milímetros. El orificio de sustrato 21a, orificio de espaciador 22a y orificio de cubierta 23a están formados concéntricamente. Es decir, los centros del orificio de sustrato 21a, orificio de espaciador 22a y orificio de cubierta 23a están a lo largo del eje central de la parte de almacenamiento de sangre 24.
El diámetro 22d del orificio de espaciador 22a es más grande que el diámetro 23d del orificio de cubierta 23a y el diámetro 22d del orificio de espaciador 22a y diámetro 21d de orificio de sustrato 21a son iguales.
El diámetro 23d del orificio de cubierta 23a es más pequeño que los diámetros del orificio de sustrato 21a y orificio de espaciador 22a de modo que la cubierta 23 se proyecta hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24 para formar la parte protuberante 23c. La longitud de protuberancia de la parte protuberante 23 del sensor sanguíneo 20a (250 micrómetros) es 100 micrómetros mayor que la suma de los grosores del sustrato 21 y el espaciador 22 (150 micrómetros). Proporcionando dicha parte protuberante 23c, es posible permitir que la gota de sangre 15a muestreada dentro de la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro 25 antes de alcanzar el punto en contacto entre la parte de almacenamiento de sangre 24 y la piel 11 (véanse las líneas circulares punteadas en la FIG. 8B). Por consiguiente, la longitud de protuberancia de la parte protuberante 23c formada por la cubierta 23 es mayor que la suma de grosores del sustrato 21 y espaciador 22.
El estado en el que la sangre 15 entra en el canal de suministro 25 se explicará con referencia a la FIG. 8A a la FIG. 8C. Como se muestra en la FIG. 8A, cuando la piel 11 dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 se perfora, la sangre 15 sale del orificio de punción 11a para formar una gota de sangre 15a.
La gota de sangre 15a se vuelve más grande debido a la salida de sangre 15 del orificio de punción 11a y se pone en contacto con la parte protuberante 23c como se muestra en la FIG. 8B. Después, como se muestra en la FIG. 8C, la sangre 15 que forma la gota de sangre 15a se dispersa en la parte de almacenamiento de sangre 24 y entra en el canal de suministro 25 en una ráfaga. Es decir, se suministra una cantidad suficiente de sangre 15 almacenada en la parte de almacenamiento de sangre 24 al canal de suministro 25 en una ráfaga, de modo que la sangre 15 entra en el canal de suministro 25 en un estado de una velocidad constante (estado de velocidad controlada). Como resultado, la reacción con el reactivo 10 (véase FIG. 4) no se detiene a mitad del proceso debido a la ausencia de sangre 15 o el reactivo 10 no se elimina rápidamente de la sección de detección 27 debido a un exceso de sangre 15 de modo que la reacción se produce en lugares excepto en la sección de detección 27. Por lo tanto, la reacción con el reactivo 10 se produce en una parte predeterminada a una velocidad constante de reacción en todo momento. Consecuentemente, es posible obtener un resultado de medida preciso y estable. [Realización 2]
Las FIG. 9 y FIG. 10 muestran el sensor sanguíneo 20b de acuerdo con la Realización 2.
El sensor sanguíneo 20b difiere del sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1 en que forma una ranura 26a entre el sustrato 231 y la cubierta 23. Esta diferencia se explicará principalmente a continuación y se asignarán los mismos elementos como en la Realización 1 a los mismos números de referencia y se simplificará la explicación de los mismos.
La FIG. 9A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre 24 del sensor sanguíneo 20b y sus proximidades en la FIG. 9B es una vista en perspectiva en planta. El diámetro 21e del orificio de sustrato 21a formado en el sustrato 21 es 1,6 milímetros. El diámetro 22e del orificio de espaciador 22a formado en el espaciador 22 es 2,0 milímetros. Adicionalmente, el diámetro 23e del orificio de cubierta 23a formada en la cubierta 23 es 1,0 milímetros. Los centros del orificio del sustrato 21a, orificio de espaciador 22a y orificio de cubierta 23a son concéntricos.
De manera similar a la realización 1, en la parte de almacenamiento de sangre 24 del sensor sanguíneo 20b, la cubierta 23 se proyecta hacia el centro de la parte de almacenamiento de sangre 24 para formar una parte protuberante 23c. La longitud de protuberancia de la parte protuberante 23c (200 micrómetros) es mayor que la suma de grosores del sustrato 21 y el espaciador 22 (150 micrómetros). Consecuentemente, de manera similar a la Realización 1, gracias a la parte protuberante 23c, es posible permitir que la gota de sangre 15a muestreada en la parte de almacenamiento de sangre 24 entre en el canal de suministro 25 antes de alcanzar el punto de contacto entre
la parte de almacenamiento de sangre 24 y la piel 11.
Como se muestra en la FIG. 9A, la ranura 26a está formada entre el sustrato 21 y la cubierta de la parte de almacenamiento de sangre 24. La ranura 26a tiene una forma de anillo como se muestra en la FIG. 9B, el diámetro interno de 1,6 milímetros, el diámetro externo de 2,0 milímetros, la anchura de 200 micrómetros y la altura de 50 micrómetros (el mismo grosor que el espaciador 22).
Los centros del orificio de sustrato 21a, el orificio de espaciador 22a y orificio de cubierta 23a se disponen a lo largo del eje central de la parte de almacenamiento de sangre 24. El diámetro 21e del orificio de sustrato 21a es mayor que el diámetro 23e del orificio de cubierta 23a y el diámetro 22e del orificio de espaciador 22a es mayor que el diámetro 21e del orificio de sustrato 21a.
La operación de muestrear sangre mediante el sensor sanguíneo 20b se explicará con referencia a la FIG. 10. Cuando la piel 11 dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 se perfora, la sangre 15 sale del orificio de punción 11a para formar una gota de sangre 15a. Como se muestra en la FIG. 10A, cuando la gota de sangre 15a se vuelve más grande, la gota de sangre 15a linda con los extremos de la parte protuberante 23c (mostrado por líneas circulares punteadas). Después, como se muestra en la FIG. 10B, la gota de sangre 15a intenta dispersarse dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 en una ráfaga. La sangre que se dispersa 15 linda con los extremos del orificio de sustrato 21a del lado del espaciador (FIG. 10B) mostrado por líneas circulares punteadas. Se produce una fuerza capilar en la ranura 26a, de modo que como se muestra en la FIG. 10B, la sangre 15 entra en la ranura 26a en una ráfaga, y, adicionalmente, la sangre 15 que ha entrado en la ranura 26a entra en el canal de suministro 25 en un estado de velocidad controlada.
De este modo, gracias a la fuerza capilar producida en la ranura 26a, es posible permitir que la sangre 15 entre en la sección de detección 27 a través del canal de suministro 25 (véase FIG. 4) de un modo más fiable. Adicionalmente, la cantidad de sangre que permanece en la parte de almacenamiento de sangre 24 después de un ensayo es menos que la del sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1. Consecuentemente, la sangre 15 a muestrear disminuye, por consiguiente, y se reducen las molestias en los pacientes.
[Realización 3]
Las FIG. 11 y FIG. 12 muestran un sensor sanguíneo 20c de acuerdo con la Realización 3.
La ranura 26b similar a la ranura 26a del sensor sanguíneo 20b de acuerdo con la Realización 2 se forma entre el sustrato 21 y cubierta 23 del sensor sanguíneo 20c. Sin embargo la ranura 26b difiere de la ranura 26a en que la ranura 26b está formada en el lado del canal de suministro 25 y no está formada en el lado opuesto 24e al canal de suministro 25. Esta diferencia se explicará principalmente a continuación y se asignarán los mismos elementos que en el sensor sanguíneo 20b de acuerdo con la Realización 2 a los mismos números de referencia y se simplificará la explicación de los mismos. La FIG. 11A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre 24 del sensor sanguíneo 20c y sus proximidades y la FIG. 11B es su vista en perspectiva en planta. El diámetro 21f del orificio de sustrato 21a formado en el sustrato 21 es 1,8 milímetros. El diámetro 22f del orificio de espaciador 22a formado en el espaciador 22 es 2,0 milímetros. Adicionalmente, el diámetro 23f del orificio de cubierta 23a formado en la cubierta 23 es 1,3 milímetros.
Los centros del orificio de espaciador 22a y el orificio de cubierta 23a son concéntricos y el centro del orificio de sustrato 21a está en una posición más lejos del canal de suministro 25 que los centros concéntricos. Consecuentemente, en el lado opuesto 24e al canal de suministro 25, el orificio de sustrato 21a y el orificio de espaciador 22a están alineados y no se forma ninguna ranura entre el sustrato 21 y la cubierta 23.
En este sentido, los centros del orificio de espaciador 22a y el orificio de cubierta 23a están a lo largo del eje central de la parte de almacenamiento de sangre 24 y el centro del orificio de sustrato 21 está dispuesto más cerca del lado opuesto 24e al canal de suministro 25. En el lado opuesto 24e, la superficie de la pared del orificio de sustrato 21a y la superficie de la pared del orificio de espaciador 22a están alineados. Adicionalmente, el diámetro 21f del orificio de sustrato 21a es mayor que el diámetro 23f del orificio de cubierta 23a y el diámetro 22f del orificio de espaciador 22a es mayor que el diámetro 21f del orificio de sustrato 21a.
De manera similar a la Realización 1, en la parte de almacenamiento de sangre 24 o el sensor sanguíneo 20c, la cubierta 23 se proyecta hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24 para formar la parte protuberante 23c. La longitud de protuberancia de la parte protuberante 23c (200 micrómetros) cerca del canal de suministro 25 es mayor que la suma de los grosores del sustrato 21 y espaciador 22 (150 micrómetros). Consecuentemente, de manera similar a la Realización 1, gracias a la parte protuberante 23c, es posible permitir que la gota de sangre 15a muestreada en la parte de almacenamiento de sangre entre en el canal de suministro 25 antes de alcanzar el punto de contacto entre la parte de almacenamiento de sangre 24 y la piel 11.
Como se muestra en la FIG. 11B, la anchura de la ranura 26b es mayor (200 micrómetros) en el lado del canal de suministro 25 y gradualmente se vuelve más estrecha lejos del canal de suministro 25 y no hay ranura 26b en el sitio opuesto 24e al canal de suministro (la anchura de la ranura 26b es cero). Por lo tanto, el volumen de ranura 26b es más pequeño que la ranura 26a del sensor sanguíneo 20b de acuerdo con la Realización 2. Consecuentemente, la cantidad de sangre que queda en la ranura después del ensayo se reduce, de modo que es posible reducir la cantidad de sangre 15 a muestrear que se requiere para un ensayo.
El funcionamiento del muestreo de sangre por el sensor sanguíneo entonces se explicará con referencia a la FIG. 12A a la FIG. 12C. Cuando se perfora la piel 11 dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24, la sangre 15 sale del orificio de punción 11a para formar una gota de sangre 15a. Como se muestra en la FIG. 12A, cuando la gota de sangre 15a se vuelve más grande, la gota de sangre 15a linda con los extremos de la parte protuberante 23c (mostrado por líneas circulares punteadas). Entonces, como se muestra en la FIG. 12B, la gota de sangre 15a intenta dispersarse dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 en una ráfaga. La sangre que se dispersa 15 linda con los extremos del orificio de sustrato 21a del lado del espaciador (véase dentro de las líneas circulares punteadas en la FIG. 12B) mostrado por líneas punteadas. Se produce una fuerza capilar mayor en la ranura 26b que en el espacio formado por la parte protuberante 23c y la piel 11. Consecuentemente, como se muestra en la FIG. 12C, la sangre 15 entra en la ranura 26b con fuerza capilar, en una ráfaga y la sangre 15 que ha entrado en la ranura 26b entra en el canal de suministro 25 en el estado de velocidad controlada. De este modo, gracias a la ranura 26b en la que se produce una fuerza capilar mayor, es posible permitir que la sangre 15 entre la sección de detección 27 a través del canal de suministro 25 de un modo más fiable.
Como se describe anteriormente, en el sensor sanguíneo 20c, el centro del orificio del sustrato 21a está más cerca del lado opuesto 24e al canal de suministro 25 que el centro del orificio de cubierta 23a. Por otro lado, principalmente, la parte de la piel a perforar está casi en la misma posición que la parte central del orificio de cubierta 23a. De acuerdo con la relación posicional, naturalmente, la parte de la piel a perforar (el centro de la piel a partir del cual exudan las gotas de sangre 15a) está más cerca del lado del canal de suministro que el centro del orificio de sustrato 21a. Consecuentemente, como se muestra en la FIG. 12C, la gota de sangre 15a se proporciona principalmente en el lado del canal de suministro 25 para formar vacío 24b.
Adicionalmente, no hay ranura 26b en el lado opuesto 24a al canal de suministro 25, de modo que la cantidad de sangre que queda en la ranura 26b es menor que la del sensor sanguíneo 20b de acuerdo con la Realización 2. Consecuentemente, es posible disminuir la cantidad de sangre 15 a muestrear y reducir las molestias en los pacientes. La FIG. 13 es una vista en perspectiva en planta del sensor sanguíneo en el estado de la FIG. 12C. Como se muestra en las FIG. 12C y FIG. 13 se forma vacío 24b, en el cual la sangre 15 no queda en la parte de almacenamiento de sangre 24. En comparación con el sensor sanguíneo 20d de acuerdo con la Realización 2, la cantidad de sangre 15 requerida para un ensayo por el sensor sanguíneo 20c se reduce por el volumen correspondiente al vacío 24b. [Realización 4]
Las FIG. 14 y FIG. 15 muestran el sensor sanguíneo 20d de acuerdo con la Realización 4.
El sensor sanguíneo 20d difiere del sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1 en que la parte protuberante 23c de la cubierta 23 está formada sobre el lado del canal de suministro 25 pero no en el lado opuesto 24e al canal de suministro 25. Esta diferencia se explicará principalmente a continuación y se asignarán los mismos elementos que en la Realización 1 a los mismos números de referencia y se simplificará la explicación de los mismos.
La FIG. 14A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre 24, el sensor sanguíneo 20d y sus proximidades y la FIG. 14B es su vista en perspectiva en planta. En las FIG. 14A y FIG. 14B, el diámetro 21g del orificio de sustrato 21a formado en el sustrato 21 y el diámetro 22g del orificio de espaciador 22a formado en el espaciador 22 son cada uno 1,75 milímetros. Por otro lado, el diámetro 23g del orificio de cubierta 23a formado en la cubierta 23 es 1,5 milímetros. Es decir, el diámetro 21g del orificio de sustrato 21a y el diámetro 22g del orificio de espaciador 22a son iguales y por otro lado, el diámetro 23g del orificio de cubierta 23a es más pequeño que el diámetro 22g del orificio de espaciador 22a.
Adicionalmente, los centros del orificio de espaciador 21a y orificio de espaciador 22a son concéntricos y el centro del orificio de cubierta 23a está en una posición más lejos del canal de suministro 25 que el centro del orificio de sustrato 21a. Es decir, están los centros del orificio de sustrato 21a y el orificio de espaciador 22a a lo largo del eje central de la parte de almacenamiento de sangre 24 y el centro del orificio de cubierta 23a se dispone en el lado opuesto al canal de suministro 25.
Por lo tanto, las superficies de las paredes del orificio de sustrato 21a, orificio de espaciador 22a y orificio de cubierta 23a están alineadas en el lado opuesto 24e al canal de suministro 25 y no existe protuberancia de la cubierta
23. La cubierta 23 del sensor sanguíneo 20d se proyecta a partir del lado del canal de suministro 25 hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24 para formar la parte protuberante 23c. Sin embargo, la cubierta 23c del sensor sanguíneo 20d no se proyecta a partir del lado opuesto 24e al canal de suministro 25 hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24 y no se forma ninguna parte protuberante.
Por tanto, la longitud de protuberancia de la parte protuberante 23c (250 micrómetros) de la cubierta 23 cerca del canal de suministro 25 es mayor que la suma de los grosores del sustrato 21 y espaciador 22 (150 micrómetros). Consecuentemente, de manera similar a la Realización 1, gracias a la parte protuberante 23c, es posible permitir que la gota de sangre 15a muestreada en la parte de almacenamiento de sangre 24 entre al canal de suministro 25 antes de alcanzar el punto de contacto entre la parte de almacenamiento de sangre 24 y la piel 11.
La activación del muestreo de sangre por el sensor sanguíneo 20d se explicará con referencia a de la FIG. 15A a la FIG. 15C. Como se muestra en la FIG. 15A, cuando la piel 11 dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 se perfora, la sangre 15 entra a partir del orificio de punción 11a para formar una gota de sangre 15a. Cuando la gota de sangre 15a se vuelve más grande, la gota de sangre 15a linda con el extremo (véase línea circular punteada) de la parte protuberante 23c como se muestra en la FIG. 15B. Después, como se muestra en la FIG. 15C, gracias a la fuerza capilar producida por la parte protuberante 23C y la piel 11, la gota de sangre 15a entra en la sección de detección 27 en una ráfaga a través el canal de suministro 25 en un estado de velocidad controlada.
En el sensor sanguíneo 20d, el espacio entre la cubierta 23 y la piel 11 está constituido por el canal de suministro 25 y el orificio de aire 28 (véase FIG. 4) cerca del canal de suministro 25 y sus proximidades para producir una fuerza capilar. Por otro lado, no se forman espacio entre la cubierta 23 y la piel 11 en el lado opuesto al canal de suministro 25. Adicionalmente, antes de que la sangre 15 llene la parte de almacenamiento de sangre 24, la sangre se pone en contacto con la parte protuberante 23c de la cubierta 23 proporcionada en el lado del canal de suministro 25. Consecuentemente, poca sangre 15 fluye hacia el lado opuesto del lado del canal de suministro 25 y es posible conducir sangre 15 a la sección de detección 27 a través del canal de suministro 25 de un modo fiable. Por consiguiente, la cantidad de sangre que queda en la parte de almacenamiento de sangre 24 se vuelve menor que la de las Realizaciones de 1 a 3. Por consiguiente, se reduce la cantidad de sangre 15 a muestrear y se reducen las molestias en los pacientes. [Realización 5]
Las FIG. 16 y FIG. 17 muestran el sensor sanguíneo 20e de acuerdo con la Realización 5.
Cerca del canal de suministro 25, el sensor sanguíneo 20a tiene una parte protuberante 23c de la cubierta 23 que se proyecta hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24. Es decir, el sensor sanguíneo 20e difiere del sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1 en que la cubierta 23 se proyecta selectivamente cerca del canal de suministro 25 y no se forma ninguna parte protuberante que se proyecte de la otra periferia hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24. Esta diferencia se explicará principalmente a continuación y se asignarán los mismos elementos que en el sensor sanguíneo 20a de acuerdo con la Realización 1 a los mismos números de referencia y se simplificará la explicación de los mismos.
La FIG. 16A es una vista transversal de la parte de almacenamiento de sangre 24, el sensor sanguíneo 20e y sus proximidades y la FIG. 16B es su vista en perspectiva en planta. Las superficies de las paredes del orificio de sustrato 21a y el orificio de espaciador 22a del sensor sanguíneo 20e están alineadas. La cubierta 23 del sensor sanguíneo 20e tiene una parte protuberante que se proyecta sólo a partir del lado del canal de suministro 25 hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre para formar la parte protuberante 23c. Por otro lado, la cubierta no tiene una parte protuberante distinta de la parte protuberante 23c y no se proyecta excepto a partir del lado del lateral del canal de suministro 25 (incluyendo el lado opuesto 24e). La superficie de la pared del orificio de cubierta 23a del sensor sanguíneo 20e está retraída respecto a la parte de almacenamiento de sangre 24 en el lado opuesto 24e, en comparación con las superficies de las paredes del orificio de sustrato 21a y el orificio de espaciador 22a. Se deduce que la superficie de la pared 23a, el orificio de cubierta 23 puede estar alineada con las superficies de las paredes del orificio de sustrato 21a y el orificio de espaciador 22a en el lado opuesto 24e.
Adicionalmente, la longitud de protuberancia de la parte protuberante (250 micrómetros) de la cubierta 23 cerca del canal de suministro 25 es mayor que la suma de grosores del sustrato 21 y espaciador (150 micrómetros). Consecuentemente, de manera similar a la Realización 1, gracias a la parte protuberante 23c, es posible permitir que la gota de sangre 15a muestreada en la parte de almacenamiento de sangre 24 entre en el canal de suministro 25 antes de que alcance el punto de contacto entre la parte de almacenamiento de sangre 24 y la piel 11.
El accionamiento del muestreo de sangre por el sensor sanguíneo 20e se explicará con referencia a la FIG. 17A a la FIG. 17C. Como se muestra en la FIG. 17A, cuando la piel dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 se perfora, la sangre sale del orificio de punción 11a para formar una gota de sangre 15a. Como se muestra en la FIG. 17B, cuando la gota de sangre 15a se vuelve más grande, la gota de sangre 15a linda con el extremo de la parte protuberante 23c (véase línea circular punteada). Por tanto, como se muestra en la FIG. 17C, gracias a la fuerza capilar producida en el espacio entre la parte protuberante 23C y la piel 11, la gota de sangre 15a entra en la sección de detección 27 en una ráfaga a través del canal de suministro 27 en un estado
de velocidad controlada.
De este modo, aunque el sensor sanguíneo 20e selectivamente tiene una parte protuberante de cubierta 23 cerca del canal de suministro, el sensor sanguíneo 20e hace posible permitir que la gota de sangre 15 entre en la sección de detección 27 a través del canal de suministro 25 de un modo fiable antes de que la sangre 15 llene la parte de almacenamiento de sangre 24 como el sensor sanguíneo 20d.
Adicionalmente, la parte de la cubierta del sensor sanguíneo 20e cerca del canal de suministro 25 se proyecta selectivamente hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre 24. Por consiguiente, como las Realizaciones descritas anteriormente 3 y 4, es menos probable que la sangre 15 alcance toda la periferia de la superficie de pared interna en la parte de almacenamiento de sangre 24. La gota de sangre 15a se pone en contacto sólo con el fragmento de la parte de la parte protuberante 23c de la cubierta 23 del sensor sanguíneo 20e y se conduce hacia el canal de suministro 25 por una fuerza capilar. La sangre almacenada en la parte de almacenamiento de sangre se puede utilizar sin desaprovechamiento y sólo la pequeña cantidad de sangre a muestrear es suficiente y, consecuentemente, es posible aliviar el dolor de un ensayo.
2. El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención.
Las características del aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención incluyen la posesión del sensor sanguíneo descrito anteriormente. Adicionalmente, el sensor sanguíneo está conformado preferiblemente como un cartucho que se va a unir al aparato de ensayo de sangre de un modo desmontable. Se explicará a continuación un ejemplo de aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la presente invención. [Realización 6]
Las FIG. 18 a FIG. 23 muestran el aparato de ensayo de sangre 40 de acuerdo con la Realización 6. El sensor sanguíneo 20 (uno cualquiera de los sensores sanguíneos de 20a a 20e) explicado en las Realizaciones de 1 a 5 está unido al aparato de ensayo de sangre 40.
La FIG. 18 es una vista transversal del aparato de ensayo de sangre 40. Un extremo de la carcasa 41 hecha de resinas forma un cuerpo cilíndrico 41a de una forma cilíndrica. El cartucho 42 se inserta de modo desmontable en el
extremo del cuerpo cilíndrico 41a que se va a unir.
El cartucho 42 unido de modo desmontable está compuesto por un soporte cilíndrico 39 y un sensor sanguíneo 20 unido dentro del soporte 39. El soporte 39 que forma el cartucho 42 está formado preferiblemente por un inspeccionar visualmente. Adicionalmente, en el soporte 39 dirigido hacia la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo 20, se forma la ventana 39a a través de la cual penetra el elemento de punción (luz láser o aguja de punción 47).
Dentro del cuerpo cilíndrico 41a, se proporciona de manera deslizable un émbolo 45 a cuyo mango 44 está acoplado. El émbolo 45 se desvía hacia un cartucho 42 por un muelle 46. Adicionalmente, una lanceta 48 unida con una aguja de punción 47 se une al émbolo 45 de modo desmontable.
El mango 44 se extiende hacia el exterior de la carcasa 41 y se acopla con la parte de acoplamiento 49. Liberando el acoplamiento por la parte de acoplamiento 49, la aguja de punción 47 penetra en la parte de almacenamiento de sangre del sensor sanguíneo 20 y perfora la piel. El medio de punción está formado por el mango 44, émbolo 45, muelle 46, aguja de punción 47 y lanceta 48.
La sección de circuito eléctrico 50 proporcionada dentro de la carcasa 41 está conectada con seis conectores 43 (de 43a a 43f). Se suministra energía a la sección de circuito eléctrico 50 a partir de la batería 51. El medio de presión negativa 52 puede aplicar una presión negativa cerca del sensor sanguíneo 20 para aplicar una presión negativa al interior de la parte de almacenamiento de sangre a través del orificio de cubierta.
La FIG. 19 muestra el estado en el que el cartucho 42 está unido a un cuerpo cilíndrico 41a.
Las guías 39b de una forma convexa se forman dentro del soporte 39 del cartucho 42 y las guías 41b de una forma convexa se forman fuera del cuerpo cilíndrico 41a. La FIG. 19 muestra el estado en el que las guías 39b y guías 41b se engranan entre ellas y el cartucho 42 se une al cuerpo cilíndrico 41a. Cuando el cartucho 42 se une al cuerpo cilíndrico 41a, las guías 39b se conducen a lo largo de la flecha 53a, de modo que se ajusta el ángulo rotacional del cartucho 42 que designa la dirección de unión como el eje rotacional. Consecuentemente, cuando el ángulo rotacional que designa la dirección de unión como el eje rotacional no se ajusta cuando el cartucho 42 se une, los electrodos de conexión de 31a a 35a y el electrodo de referencia 33e formados en el sensor sanguíneo 20 del cartucho 42 se conectan de manera fiable con los conectores 43 (de 43a a 43f) formados en el cuerpo cilíndrico 41a.
Cuando el cartucho 42 se une al cuerpo cilíndrico 41a, la parte cóncava de disposición 41c (véase FIG. 18) proporcionada en un cuerpo cilíndrico 41a se engrana con la parte convexa de disposición 39c proporcionada en el orificio
39. De este modo, el cartucho 42 se fija a una posición predeterminada de un cuerpo cilíndrico 41a. Consecuentemente, es posible mantener constante la profundidad de punción de la piel por medios de punción.
La FIG. 20 es un diagrama de bloque de una sección de circuito eléctrico
50. En la FIG. 20, los electrodos de conexión de 31a a 35a y el electrodo de referencia 33c del sensor sanguíneo 20 están conectados con el circuito de conmutación 55 a través de los conectores de 43a a 43f. La salida del circuito de conmutación 55 está conectada con la entrada del convertidor de tensión/voltaje 56. La salida del convertidor de tensión/voltaje 56 está conectada con la entrada de la sección de cálculo 58 a través de un convertidor análogo/digital (en lo sucesivo, “A/D convertidor”) 57. La salida de la sección de cálculo 58 está conectada con sección de visualización 59 formada por cristal líquido. La fuente de voltaje de referencia 60 está conectada con el circuito de conmutación 55. La fuente de voltaje de referencia 60 puede ser un potencial de tierra.
La salida de la sección de control 61 está conectada con un terminal de control del circuito de conmutación 55, sección de cálculo 58, temporizador 63, medio de presión negativa 52 y sensor de detección cutáneo 65. La salida de la sección de control 61 también está conectada con la entrada de la sección de transmisión 62. Cuando el sensor de detección cutáneo 65 detecta un contacto con la piel, es posible hacer que el medio de punción 54 perfore la piel automáticamente. Se deduce que también puede ser posible hacer que el medio de punción 54 perfore la piel por un botón manual sin disponer el sensor de detección cutáneo 65. El medio de punción 54 se proporciona dirigido hacia la parte de almacenamiento de sangre 24 en el sensor sanguíneo 20.
A continuación, se explicará el funcionamiento de la sección del circuito eléctrico 50. Para realizar un ensayo sanguíneo, al que los conectores de 43a a 43f,
electrodos de conexión de 31a a 35a y electrodo de referencia 33c están conectados se especifica primero. De acuerdo con órdenes de la sección de control 61, se especifican los conectores de resistencia eléctrica cero entre conectores adyacentes entre los conectores de 43a a 43f. Se determina el conector 43 que se va a conectar con el electrodo de referencia 33c, que es un electrodo conectado con un conector de resistencia eléctrica cero. Basándose en un conector conectado con el electrodo de referencia 33c, se especifican los conectores 43 que se van a conectar secuencialmente con los electrodos de conexión 34a, 35a, 31a, 32a y 33a. De este modo, se especifican los conectores de 43a a 43f conectados con electrodos de conexión 31a a 35a y el electrodo de referencia 33e.
A continuación, la sangre se muestrea para realizar un ensayo. Conmutando el circuito de interruptor 55, el electrodo de detección 31 que es un electrodo activo para medir la cantidad de componentes de la sangre, se conecta con el convertidor de tensión/voltaje 56. Adicionalmente, el electrodo de detección 32 que es un electrodo de medida para detectar una entrada de sangre 15 se conecta con la fuente de voltaje de referencia 60. Después, se aplica un voltaje constante entre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 32. En este estado, cuando la sangre entra, una corriente fluye entre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 32. Esta corriente se convierte en el voltaje por el convertidor de tensión/voltaje 56, el valor de este voltaje se convierte en un valor digital por un convertidor A/B 57. Después, este valor digital se envía a la sección de cálculo 58. La sección de cálculo 58 percibe que la sangre 15 entra de manera suficiente, basándose en este valor digital. En este punto, el funcionamiento del medio de presión negativa 52 se detiene.
A continuación, se miden los componentes de la sangre (por ejemplo, glucosa). Para medir el contenido de glucosa, primero, se conmuta el circuito de interruptor 55 de acuerdo con órdenes de la sección de control 61 y el electrodo de detección 31, que es un electrodo activo para medir el contenido de glucosa, se conecta con el convertidor de tensión/voltaje 56. Adicionalmente, el electrodo de detección 33, que es un electrodo de recuento para medir el contenido de componentes de glucosa, se conecta con la fuente de voltaje de referencia 60.
Cuando la glucosa en la sangre y su enzima de oxidación-reducción de la glucosa se hacen reaccionan durante un determinado periodo, durante la reacción se apagan el convertidor de tensión/voltaje 56 y la fuente de voltaje de referencia 60. Después de que pase un determinado periodo (1-10 segundos), se aplica un determinado voltaje (0,2 a 0,5 V) entre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 33 de acuerdo con las órdenes de la sección de control 61. Después, una corriente fluye entre el electrodo de detección 31 y el electrodo de detección 33. Esta corriente se convierte en el voltaje por el convertidor de tensión/voltaje 56 y el valor de voltaje se convierte en un valor digital por el convertidor A/D 57 y se envía hacia la sección de cálculo 58. La sección de cálculo 58 convierte este valor digital a contenido de glucosa.
Después de que se mida el contenido de glucosa, se mide un valor de Hct. Para medir el valor de Hct, primero, se conmuta el circuito de interruptor 55 de acuerdo con órdenes de la sección de control 61. Después, el electrodo de detección 35, que es el electrodo activo para medir el valor de Hct, se conecta con el convertidor de tensión/voltaje 56. Adicionalmente, el electrodo de detección 31, que es el electrodo de recuento para medir el valor de Hct, se conecta con la fuente de voltaje de referencia 60.
A continuación, de acuerdo con las órdenes de la sección de control 61, se aplica un determinado voltaje (2V a 3V) entre el electrodo de detección 35 y el electrodo de detección 31 por el convertidor de tensión/voltaje y la fuente de referencia del voltaje 60. La corriente que fluye entre el electrodo de detección 35 y el electrodo de detección 31 se convierte en voltaje por el convertidor de tensión/voltaje 56 y el valor de voltaje se convierte en un valor digital por el convertidor A/D 57. El valor digital se envía a la sección de cálculo 58 y la sección de cálculo 58 convierte este valor digital en un valor de Hct.
Usando el valor de Hct y el contenido de glucosa que es el resultado de la medida y en referencia a una curva de calibración o tabla de curva de calibración determinada con anterioridad, el contenido de glucosa se corrige por el valor de Hct y el resultado de la corrección se presenta en la sección de visualización 59. Adicionalmente, el resultado de la corrección se transmite desde la sección de transmisión 62 al aparato de inyección que inyecta insulina. Aunque se puede usar una onda de radio para esta transmisión, la transmisión preferiblemente se realiza por comunicación óptica que no interfiere con el equipo médico.
Cuando la dosis de insulina a administrar se fija automáticamente transmitiendo los datos de medida corregidos de la sección de transmisión 62 de este modo, no se requiere la fijación de la dosis de insulina a administrar por el paciente, lo que elimina molestias. Además, la dosis de insulina se puede fijar en el aparato de inyección sin un medio artificial, de modo que es posible evitar fijar el error.
Aunque el aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la Realización 5 se ha explicado como un aparato medidor de glucosa, el aparato de ensayo de sangre es apropiado para medir los componentes de la sangre distintos a la glucosa tales como niveles de ácido lactato o colesterol.
A continuación, se explicará un flujo de ensayo por el aparato de ensayo de sangre 40 usando la FIG. 21.
En la etapa 71, la lanceta 48, a la que se une la aguja de punción 47, se une al émbolo 45. A continuación, la etapa 72, el cartucho 42 en el que está unido el sensor sanguíneo 20, se une a una parte del extremo de la apertura de un cuerpo cilíndrico 41a.
En la etapa 73, se enciende un interruptor de corriente del aparato de ensayo de sangre 40 por un accionamiento manual o automáticamente uniéndose al cartucho 42. Se suministra la energía a partir de la batería 51 a la sección de circuito eléctrico 50. Cuando la energía se suministra a la sección del circuito de energía 50, se detecta primero el electrodo de referencia 33c del sensor sanguíneo 20. Los electrodos de detección de 31 a 35 se especifican basándose en electrodos de referencia detectados 33c.
En la etapa 74, el estado en espera continúa hasta que el cartucho 42 del aparato de ensayo de sangre 40 se fija de manera adecuada a la piel 11 a perforar. Cuando el sensor de detección cutáneo 65 del cartucho 42 detecta un contacto con la piel 11, el flujo avanza a la etapa 75 para accionar un medio de presión negativa 52. En lugar de disponer el sensor de detección cutáneo 65, la sección de control 61 puede accionar un medio de presión negativa 52 accionando un botón de presión negativa 64 (no mostrado) manualmente. Un medio de presión negativa 52 aplica una presión negativa cerca del sensor sanguíneo 20.
Cuando la corriente y la bomba de vacío que forma el medio de presión negativa 52 cambia o pasa el tiempo determinado por el temporizador 63 anteriormente, se decide que la piel dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 se ha levantado lo suficiente por la presión negativa y el flujo avanza
a la etapa 76.
En la etapa 76, la sección de visualización 59 presenta que la función es posible. En la siguiente etapa 77, de acuerdo con esta presentación, el paciente libera el acoplamiento de la parte de acoplamiento 49 del mango 44 y perfora la piel 11 por la aguja de punción 47. La sangre 15 sale de la piel perforada 11. La sangre que sale 15 se almacena en la parte de almacenamiento de sangre 24 y se conduce adicionalmente a la sección de detección 27 del sensor sanguíneo 20. En la etapa 79, se mide el nivel sanguíneo de azúcar de sangre 15.
Después de que se mida el nivel sanguíneo de azúcar en la etapa 79, el flujo avanza a la etapa 80 y se detiene el medio de presión negativa 52. En la etapa 81, el nivel sanguíneo de azúcar medido se presenta en la sección de visualización 59. La presentación en la sección de visualización 59 en la etapa 76 (presentando que “la punción es posible”) finaliza en la temporización en la que la sangre 15 alcanza el electrodo de detección 32, antes de que se realice la medida de la etapa 79 (etapa 78). Adicionalmente, la presión negativa puede detenerse al mismo tiempo cuando finaliza la presentación.
Tras perforar la piel 11 usando el aparato de ensayo de sangre 40, la posición de la piel a perforar por la aguja de punción de medios de punción 54 es preferiblemente una posición más cerca del canal de suministro 25 que el centro 24c del orificio de cubierta 23a dentro de la parte de almacenamiento de sangre 24 como se muestra en la FIG. 22. De este modo, perforando la posición más cerca del canal de suministro 25 que el centro 24c del orificio de cubierta 23a, la gota de sangre 15a linda con la parte protuberante 23c antes de lindar en el lado opuesto 24e con la parte de almacenamiento de sangre 24. Consecuentemente, es posible permitir que la sangre 15 entre en el canal de suministro 25 de manera eficaz, de un modo fiable.
La FIG. 23 muestra un estado en el que el paciente sujeta un aparato de ensayo de sangre 40 con la mano derecha y muestrea sangre 15 a partir del dedo índice de la mano izquierda, para ensayar el nivel sanguíneo de azúcar. Un extremo de la carcasa 45 está acoplado a la carcasa 41a. El cartucho 42 está unido a la carcasa 41a y un sensor sanguíneo 20 está unido a un extremo del cartucho 42. Adicionalmente, una sección de visualización 59 se proporciona en un lado de la carcasa 41. [Realización 7]
La FIG. 24 es una vista en perspectiva despiezada del aparato de ensayo de sangre 100 de acuerdo con la Realización 7. El aparato de ensayo de sangre 100 es el mismo que el aparato de ensayo de sangre 40 explicado en la Realización 6 excepto por que se usa el aparato de emisión de láser 133 como el medio de punción. Esta diferencia se describirá en el presente documento y se asignarán los mismos elementos a los mismos números de referencia y se simplificará la explicación de los mismos.
En la FIG. 24, la cobertura inferior 132 aloja: aparato de emisión de láser 133 como medio de punción; bomba de succión 134a que forma el medio de presión negativa 134; unidad de válvula de bomba 134b; interruptor de ventilación 134c; batería 135 para suministrar energía a los componentes eléctricos; sección de circuito eléctrico 136 unida sobre estos componentes y sección de visualización 59 que está unida en la sección de circuito eléctrico 136 y que está formada de cristal liquido. La cobertura inferior 132 en la que se unen estos componentes está cubierta por una cobertura superior 138 para formar un cuerpo 139. En la cobertura superior 138, la ventana de visualización transparente 138a se proporciona en una posición que se encuentra con la sección de visualización 59.
El funcionamiento de la sección de circuito eléctrico 136 es el mismo que el circuito de la sección de circuito eléctrico 50 usado en el aparato de ensayo de sangre 40. Sin embargo, la sección de circuito eléctrico 136 difiere de la sección de circuito eléctrico 50 en que, en el aparato de ensayo de sangre 100, un botón de punción y un aparato de emisión de láser 133 que emite luz láser presionando el botón de punción están conectados con la sección de control
61.
El adaptador 140 conecta el cuerpo 139 y el cartucho 42 y un extremo del adaptador 140 está unido al cuerpo 139. El otro extremo del adaptador 140 forma un cuerpo cilíndrico de una forma cilíndrica al que el cartucho 42 se une de modo desmontable. El sensor sanguíneo 20 está unido dentro del cartucho
42. La ventana 39a se proporciona en el centro del soporte 39 que forma el cartucho 42 y está sobre el eje radiante de láser a través del cual pasa la luz láser del aparato de emisión de láser 133.
El medio de punción del aparato de ensayo de sangre 100 de acuerdo con la Realización 7 no es una aguja de punción sino el aparato de emisión de láser 133, de modo que no es necesario cambiar el medio de punción.
Consecuentemente, se elimina una operación de cambio, que facilita un ensayo de sangre. Adicionalmente, el aparato de emisión de láser 133 hace posible perforar la piel de un paciente sin estar en contacto, sin usar una aguja de punción que toque directamente la piel del paciente, lo que es higiénico.
5 Adicionalmente, no hay componentes que se puedan mover en términos de mecanismo por lo que existen pocas averías y la fiabilidad aumenta. Adicionalmente, la punción se realiza sin contacto, de modo que el aparato de ensayo de sangre 100 se puede someter a un tratamiento de impermeabilización con facilidad y se puede lavar completamente.
10 El cartucho 42 en un aparato de ensayo de sangre 100 usando el aparato de emisión de láser 133 se puede usar en común con el cartucho del aparato de ensayo de sangre 40 usando aguja de punción 47 de acuerdo con la Realización 6. Es decir, el cartucho 42 se puede usar tanto en el aparato de ensayo de sangre 40 como en el aparato de ensayo de sangre 100.
15 Aplicabilidad Industrial El sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención permite un ensayo preciso con una pequeña cantidad de sangre. Consecuentemente, el aparato de ensayo de sangre que usa el sensor sanguíneo de acuerdo con la presente invención es útil para equipos médicos en particular.
20 La presente invención reivindica prioridad basándose en la Solicitud de Patente Japonesa Nº 2006-252075, presentada el 19 de septiembre, 2006.

Claims (22)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un sensor sanguíneo que comprende: un sustrato (21);
    5 un espaciador (22) que está unido sobre una superficie superior del sustrato (21); una cubierta (23) que está unida sobre una superficie superior del espaciador (22); una parte de almacenamiento de sangre (24) que está constituida por
    10 un orificio de sustrato (21a) que se forma en el sustrato (21), una parte de un orificio de espaciador (22a) que se forma en el espaciador (22) y que está acoplado al orificio de sustrato (21a) y un orificio de cubierta (23a) que se forma en la cubierta (23) y que está acoplado al orificio de espaciador (22a);
    15 un canal de suministro (25) que está formado de otra parte (22c) del orificio de espaciador (22a) y que comunica con la parte de almacenamiento de sangre (24) y una pluralidad de electrodos de detección establecidos sobre el canal de suministro (25), en el que la cubierta se proyecta a partir de un lado del canal de
    20 suministro (25) hacia un interior de la parte de almacenamiento de sangre (24), más allá del sustrato (21) y el espaciador (22) y la longitud de la parte protuberante (23c) de la cubierta (23) más allá del sustrato (21) y el espaciador (22) es mayor que la suma del grosor del sustrato (21) y el grosor del espaciador (22).
    25
  2. 2. El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un área de apertura del orificio de cubierta (23a) es igual a o menor que un área de apertura del orificio de sustrato (21a) y es más pequeña que un área de apertura del orificio del espaciador (22a).
    30
  3. 3. El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sustrato (21) se proyecta a partir del lado del canal de suministro (25) hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre (24), más allá del espaciador
    (22) para formar un espacio entre el sustrato (21) y la cubierta (23). 35
  4. 4.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:
    el orificio de sustrato (21a), el orificio de espaciador (22a) que forma la parte de almacenamiento de sangre (24) y el orificio de cubierta (23a) son redondos; el diámetro del orificio de cubierta (23a) es igual a o menor que el diámetro del orificio de sustrato (21a) y es más pequeño que el diámetro del orificio de espaciador (22a); y los centros del orificio de sustrato (21a), el orificio de espaciador (22a) y el orificio de cubierta (23a) se proporcionan concéntricamente.
  5. 5.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: el orificio de sustrato (21a), el orificio de espaciador (22a) que forman la parte de almacenamiento de sangre (24) y el orificio de cubierta (23a) son redondos; el diámetro del orificio de cubierta (23a) es igual a o menor que el diámetro del orificio de sustrato (21a) y es más pequeño que el diámetro del orificio de espaciador (22a); los centros del orificio de cubierta (23a) y el orificio de espaciador (22a) se proporcionan concéntricamente y el centro del orificio de sustrato (21a) está dispuesto más lejos del canal de suministro 25 que el centro del orificio de espaciador (22a).
  6. 6.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: el orificio de sustrato (21a), el orificio de espaciador (22a) que forma la parte de almacenamiento de sangre (24) y el orificio de cubierta (23a) son redondos; el diámetro del orificio de sustrato (21a) se hace más grande que el diámetro del orificio de cubierta (23a) e igual al diámetro del orificio de espaciador (22a); los centros del orificio de sustrato (21a) y el orificio de espaciador (22a) se proporcionan concéntricamente; y el centro del orificio de cubierta (23a) se dispone más lejos del canal de suministro 25 que el centro del orificio de sustrato (21a).
  7. 7.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cubierta (23) comprende una parte protuberante (23c) que se proyecta a partir del lado del canal de suministro (25) hacia el interior de la parte de almacenamiento de sangre (24).
  8. 8.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se aplica una presión negativa a la parte de almacenamiento de sangre (24) a través del orificio de cubierta (23a).
  9. 9.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: el sustrato (21), el espaciador (22) y la cubierta (23) forman una placa base de un polígono; los electrodos se proporcionan en los vértices del polígono; los electrodos que se proporcionan en los vértices del polímero están cada uno conectados con uno de los electrodos de detección; y dos de los electrodos proporcionados en los vértices están conectados con el mismo electrodo de detección.
  10. 10.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la placa base es un hexágono regular.
  11. 11.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: una superficie superior de la cubierta (23) es repelente al agua; una superficie interna del canal de suministro (25) es hidrófila; y un techo de la parte de almacenamiento de sangre (24) es menos repelente al agua que la superficie superior de la cubierta (23) o es menos hidrófilo que la superficie interna del canal de suministro (25).
  12. 12.
    El sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una superficie inferior del sustrato (21) es repelente al agua.
  13. 13.
    El aparato de ensayo de sangre que comprende: una carcasa (41); un cuerpo cilíndrico (41a) que se forma en un extremo de la carcasa (41);
    un émbolo (45) que se mueve hacia delante y hacia atrás dentro del
    cuerpo cilíndrico (41a); una lanceta (48) que está sujetada en un extremo por el émbolo (45) de modo desmontable y que tiene en el otro extremo un aguja de punción (47) unida; un sensor sanguíneo que se proporciona dirigido hacia la aguja de punción (47); y una sección de circuito eléctrico (50) que está conectada con el sensor sanguíneo, en el que el sensor sanguíneo es un sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1.
  14. 14.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con al reivindicación 13, en
    el que: el sensor sanguíneo está unido a un soporte cilíndrico (39) para formar un cartucho; y el cartucho está unido al cuerpo cilíndrico de modo desmontable.
  15. 15.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el soporte (39) está formado por un elemento que es transparente o semitransparente de modo que se puede ver un interior.
  16. 16.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 13, comprendiendo adicionalmente un medio de presión negativa que aplica una presión negativa cerca del sensor sanguíneo.
  17. 17.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 13, en el que se perfora una piel con la aguja de punción (47) en una posición más cerca de un lado del canal de suministro (7) que del centro de un orificio de cubierta (23a) formado en el sensor sanguíneo.
  18. 18.
    Un aparato de ensayo de sangre que comprende: una carcasa (41); un cuerpo cilíndrico (41a) que está formado en un extremo de la carcasa (41);
    un aparato de emisión de láser que se proporciona dentro del cuerpo
    cilíndrico (41a); un sensor sanguíneo que se proporciona dirigido hacia una apertura de emisión de láser del aparato de emisión de láser (133); y una sección de circuito eléctrico (50) que está conectada con el sensor sanguíneo, en el que el sensor sanguíneo es un sensor sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 1.
  19. 19.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con al reivindicación 18, en
    el que: el sensor sanguíneo está unido a un soporte cilíndrico (39) para formar un cartucho; y el cartucho está unido al cuerpo cilíndrico de modo desmontable.
  20. 20.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el soporte (39) está formado por un elemento transparente o semitransparente de modo que se puede ver el interior.
  21. 21.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 18, comprendiendo adicionalmente un medio de presión negativa que aplica una presión negativa cerca del sensor sanguíneo.
  22. 22.
    El aparato de ensayo de sangre de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la luz láser perfora una piel en una posición más cerca de un lado del canal de suministro (25) que el centro de un orificio de cubierta formada en el sensor sanguíneo.
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