JP2000230904A - 成分測定用チップ - Google Patents

成分測定用チップ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形が容易で離型性が良く、高い歩留まりが得
られ、着脱を容易かつ確実に行うことができ、小型で、
保管、携帯に便利であり、正確な測定ができる。 【解決手段】本発明のチップ１は、チップ本体２と、チ
ップ本体２の上面側に突出形成された細管３と、チップ
本体２の下面側に立設された複数の弾性変形可能な爪４
と、チップ本体２の下面側に設置された試験紙５とで構
成されている。チップ本体２は、その全体形状が平盤状
（円盤状）をなしている。チップ本体２の下面側には、
試験紙５を支持、固定する台座部２１が形成され、それ
より外周側には、フランジ部２２が形成されている。フ
ランジ部２２の下面２３は、平坦な面で構成され、チッ
プ１を成分測定装置１００のチップ装着部１０１に装着
した状態では、下面２３がチップ装着部１０１の先端に
当接し、チップ１の図６中上下方向の位置決めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば血糖値の測
定のような、検体中の目的成分の量を測定するための成
分測定用チップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】血糖値の測定を行う血糖測定装置（血中
成分測定装置）が知られている。この血糖測定装置は、
血中のブドウ糖量に応じて呈色する試験紙に血液（検
体）を供給・展開し、試験紙の呈色の度合いを光学的に
測定（測色）して血糖値を定量化するものである。
【０００３】このような従来の血糖測定装置では、試験
紙の測色は、発光素子および受光素子を備える測光部に
おいて、試験紙に光を照射しその反射光の強度を測定す
ることにより行われている。
【０００４】この血糖測定装置では、試験紙に血液（検
体）を供給・展開する操作を行った後、その試験紙を遮
光状態が確保される空間へ挿入し、血糖値の測定を開始
するが、操作性が劣るという欠点があるとともに、試験
紙への血液の供給から測色までの時間が一定でなく、そ
れによる測定誤差が生じるという問題がある。
【０００５】そこで、試験紙への血液の供給・展開から
測定までの一連の操作を連続的、自動的に行うことがで
きる血糖自動測定装置が開発されている。
【０００６】この血糖自動測定装置は、血糖測定用チッ
プを装着するチップ装着部を有し、このチップ装着部に
血糖測定用チップを装着して測定を行う。図１１は、血
糖自動測定装置２００のチップ装着部２０１に従来のチ
ップ（血糖測定用チップ）１０を装着した状態を示す縦
断面図である。同図に示すように、チップ１０は、透明
または半透明な樹脂製の有底筒状（カップ状）のチップ
本体１１と、該チップ本体１１の底部内側に設置された
試験紙１４と、チップ本体１１の底部に突出形成された
細管１５とで構成されている。
【０００７】このようなチップ１０を血糖自動測定装置
２００のチップ装着部２０１に装着した状態で、細管１
５の先端に検体（血液）を接触させると、毛細管現象に
より検体は細管１５内に吸引され、図１１中下方向へ移
送されて試験紙１４へ到達し、供給される。試験紙１４
の中央部付近に供給された検体は、試験紙１４上に放射
状に展開され、担持されている試薬と反応して呈色す
る。血糖自動測定装置２００のチップ装着部２０１の近
傍には、発光素子および受光素子を備える測光部（図示
せず）が設けられ、この測光部により試験紙１４の呈色
強度を光学的に測定する。
【０００８】ところで、このような血糖自動測定に用い
られる従来のチップ１０は、前述したように、チップ本
体１１が有底筒状（カップ状）をなしているため、次の
ような種々の欠点を有する。 チップ１０は、測定するごとに新たなものに交換し
て使用する使い捨てタイプのものであるが、衛生上の問
題から、患者が保管、携帯する場合には、１個または複
数個のチップ１０を専用のケースに収納した状態とされ
る。この場合、カップ状のチップ本体１１は、スカート
部１２を有するため、チップ１０全体の高さは、スカー
ト部１２の高さと、チップ本体１１の底部の厚さと、細
管１５の長さとを加えたものとなる。このようにチップ
１０全体の高さが高いことから、これを収納する前記ケ
ースも大型となり、収納、保管、携帯に不利である。ま
た、使用後、チップ１０を廃棄するときにも、嵩ばる。 チップ本体１１がスカート部１２を有する形状であ
るため、チップ本体１１を射出成形により製造する際
に、成形性および離型性が悪く、そのため、歩留まりが
低い。 チップ１０の装着は、スカート部１２を血糖自動測
定装置２００の筒状のチップ装着部２０１の外側に被せ
るようにしてチップ装着部２０１に嵌合することにより
なされるが、光学的な測定条件を均一にするために、装
着したチップ１０の試験紙１４が測光部から常に一定の
距離を保つように位置決めしなければならない。そのた
めに、チップ装着部２０１に嵌合するスカート部１２の
内径には、高い寸法精度が要求される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、成形が容
易で特に離型性が良く、高い歩留まりが得られ、着脱を
容易かつ確実に行うことができ、また、小型で、保管、
携帯に便利であり、正確な測定ができる成分測定用チッ
プを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２０）の本発明により達成される。
【００１１】（１） 全体形状が円盤状のチップ本体
と、前記チップ本体の一方の面側に設置され、検体中の
特定成分と反応して呈色する試薬を担持する試験紙と、
前記チップ本体の他方の面側に突出形成され、検体の導
入流路を形成する細管とを備えることを特徴とする成分
測定用チップ。
【００１２】（２） 前記チップ本体の前記試験紙が設
置された面側に、弾性変形可能な複数の爪が立設されて
いる上記（１）に記載の成分測定用チップ。
【００１３】（３） 前記爪は、前記チップ本体の最大
外径部より内側に設置されている上記（２）に記載の成
分測定用チップ。
【００１４】（４） 前記爪は、前記チップ本体の最大
外径部より内側で、かつ、前記試験紙の外周付近に設置
されている上記（２）に記載の成分測定用チップ。
【００１５】（５） 前記爪は、等角度間隔で設置され
ている上記（２）ないし（４）のいすれかに記載の成分
測定用チップ。
【００１６】（６） 前記爪は、チップ装着部に係合す
る突部を有する上記（２）ないし（５）のいずれかに記
載の成分測定用チップ。
【００１７】（７） 前記試験紙は、その外周部におい
て融着または接着により前記チップ本体に対し固定され
ている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の成分
測定用チップ。
【００１８】（８） 融着または接着は、前記試験紙の
外周に沿って間欠的になされている上記（７）に記載の
成分測定用チップ。
【００１９】（９） 前記チップ本体は、２つの部品で
構成され、前記試験紙は、前記２つの部品間に挟持され
て固定されている上記（１）ないし（６）のいずれかに
記載の成分測定用チップ。
【００２０】（１０） ２つの部品間の挟持は、前記試
験紙の外周に沿って間欠的になされている上記（９）に
記載の成分測定用チップ。
【００２１】（１１） 前記検体導入流路は、前記試験
紙に対しほぼ直交する方向に延在している上記（１）な
いし（１０）のいずれかに記載の成分測定用チップ。
【００２２】（１２） 前記細管は、その検体流入側端
面に、前記検体導入流路に連通する第１の溝を有する構
造をなしている上記（１）ないし（１１）のいずれかに
記載の成分測定用チップ。
【００２３】（１３） 前記第１の溝は、前記細管の径
方向に延在し、前記細管の外周面に開放している上記
（１２）に記載の成分測定用チップ。
【００２４】（１４） 前記細管は、その検体流出側端
面に、前記検体導入流路に連通する第２の溝を有する構
造をなしている上記（１）ないし（１３）のいずれかに
記載の成分測定用チップ。
【００２５】（１５） 前記細管の検体流出側に、前記
試験紙に向かって突出する突出部を有し、前記第２の溝
は、前記突出部に、前記細管の径方向に延在しかつ前記
突出部の外周面に開放するよう形成されている上記（１
４）に記載の成分測定用チップ。
【００２６】（１６） 前記試験紙の前記細管側の位置
に、検体の展開を補助する間隙を有する上記（１）ない
し（１５）のいずれかに記載の成分測定用チップ。
【００２７】（１７） 成分測定装置のチップ装着部に
装着して使用される上記（１）ないし（１６）のいずれ
かに記載の成分測定用チップ。
【００２８】（１８） 成分測定装置のチップ装着部に
対し、その内側に成分測定用チップの一部が嵌合するよ
うに装着して使用される上記（１）ないし（１６）のい
ずれかに記載の成分測定用チップ。
【００２９】（１９） 前記チップ本体は、前記チップ
装着部に対する前記試験紙の法線方向の位置決めを行う
機能を有する上記（１７）または（１８）に記載の成分
測定用チップ。
【００３０】（２０） 前記チップ装着部に装着したと
き、前記試験紙が前記チップ装着部の最先端より基端側
に位置する上記（１７）ないし（１９）のいずれかに記
載の成分測定用チップ。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の成分測定用チップ
を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明す
る。
【００３２】図１は、本発明の成分測定用チップの第１
実施例を示す縦断面図、図２は、図１に示す成分測定用
チップの底面図、図３は、図１に示す成分測定用チップ
において、試験紙を設置していない状態の底面図、図４
は、本発明の成分測定用チップにおける細管の検体流入
側端部の構成を示す斜視図、図５は、本発明の成分測定
用チップにおける細管の検体流出側端部の構成を示す斜
視図、図６は、図１に示す成分測定用チップを成分測定
装置のチップ装着部に装着した状態を示す縦断面図であ
る。なお、図１、図６中の下側を「基端」、上側を「先
端」として説明する。
【００３３】図１〜６に示すように、本発明の成分測定
用チップ１（以下、単に「チップ１」と言う）は、成分
測定装置１００のチップ装着部１０１に装着して使用さ
れるものであり、チップ本体２と、該チップ本体２の図
１中上面（先端側の面）側に突出形成された細管３と、
チップ本体２の図１中下面（基端側の面、以下単に「下
面」と言う）側に立設された複数の爪４と、チップ本体
２の下面側に設置された試験紙５とで構成されている。
【００３４】チップ本体２は、その全体形状が平盤状を
なしており、特に本実施例では、円盤状（円板状等の板
状）をなしている（図２、図３参照）。ここで、平盤状
とは、前述したスカート部等を有さない平坦な形状の総
称を意味する。なお、チップ本体２の平面視での形状
は、図示のような円形（円盤状）に限らず、例えば、四
角形、六角形、八角形等の多角形や、その他の任意の形
状であってもよい。
【００３５】チップ本体２の厚さは、特に限定されない
が、最も厚い部分の厚さが０．３〜３ｍｍ程度であるの
が好ましく、０．７〜１．５ｍｍ程度であるのがより好
ましい。この厚さが３ｍｍを超えると、チップ１の十分
な小型化が図れず、また、０．３ｍｍ未満であると、強
度が低下するおそれがある。
【００３６】また、チップ本体２の外径は、チップ装着
部１０１の先端の外径とほぼ等しいかまたはそれより小
さいのが好ましい。図示の実施例では、チップ本体２の
外径は、チップ装着部１０１の先端の外径より若干小さ
く設定されている。これにより、チップ本体２の外縁部
に指等が触れたときでも、チップ１が不本意にチップ装
着部１０１から外れることが防止される。
【００３７】チップ本体２の下面側には、試験紙５を支
持、固定するための台座部２１が形成されている。試験
紙５は、その外周部（固定部５１）において、例えば融
着または接着剤による接着等の方法により台座部２１に
固定される。
【００３８】また、チップ本体２の台座部２１より外周
側には、フランジ部（当接部）２２が形成されている。
このフランジ部２２の厚さは、台座部２１の厚さより薄
い。フランジ部２２の下面（基端面）２３は、平坦な面
で構成され、台座部２１の下面（基端面）より基端側に
位置している。
【００３９】図６に示すように、成分測定装置１００の
チップ装着部１０１にチップ１を装着した状態（以下
「チップ装着状態」と言う）では、下面２３がチップ装
着部１０１の先端に当接し、チップ１の図６中上下方向
（試験紙５の法線方向）の位置決めを行う。すなわち、
チップ本体２は、それ自体がチップ１のチップ装着部１
０１に対する位置決め機能を有している。
【００４０】細管３は、血液（検体）を採取するための
ものであり、その内部には、検体導入流路３１が形成さ
れている。この検体導入流路３１は、試験紙５に対しほ
ぼ直交する方向に延在しており、その先端には検体流入
口３２、その基端には検体流出口３３がそれぞれ形成さ
れている。
【００４１】血液は、毛細管現象により検体導入流路３
１を通って試験紙５へ供給されるので、検体導入流路３
１の内径（平均）は、０．２〜２．０ｍｍ程度であるの
が好ましく、０．３〜１．０ｍｍ程度であるのがより好
ましい。検体導入流路３１の内径が大き過ぎると、毛細
管現象による血液の移送が困難となり、また、内径が小
さ過ぎると、血液の供給速度が遅く、十分な量の血液を
試験紙５へ供給するのに長時間を要する。
【００４２】なお、検体導入流路３１の内径（横断面
積）は、検体導入流路３１の長手方向に沿って一定で
も、変化していてもよい。
【００４３】また、検体導入流路３１の長さ（全長）
は、１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜５ｍｍ
程度であるのがより好ましい。検体導入流路３１の長さ
が長過ぎると、毛細管現象による血液の移送に時間がか
かり、また、短か過ぎると、図１０に示す状態で、血液
７がチップ本体２の底部外面に付着するおそれがある。
【００４４】図４等に示すように、細管３の先端面に
は、検体導入流路３１に連通する溝３４が形成されてい
る。図示の例では、溝３４は、細管３の径方向に延在す
る一文字状の溝である。この溝３４の両端は、それぞれ
細管３の外周面に開放している。
【００４５】この溝３４を設けたことにより、血液を採
取するにあたり細管３の先端面を指等の表面に接触させ
た際、検体導入流路３１が塞がれず、血液の流入路が確
保されるので、血液の試験紙５への供給を円滑かつ確実
に行うことができる。
【００４６】また、溝３４の深さＰ1は、皮膚の状態等
によりその好適な範囲があり、特に限定されないが、通
常は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２〜１．８ｍｍ
程度がより好ましい。溝３４の深さＰ1が浅過ぎると、
特に皮膚への圧着力が大きい等の場合に、溝３４内の血
液の通過が不十分となることがある。
【００４７】なお、溝３４の形状、本数、配置等は、図
示のものに限定されず、細管３の先端面を皮膚に当接し
たとき、その先端面の一部が皮膚と接触しないような構
成であればよい。例えば、複数の溝３４を、検体導入流
路３１の検体流入口３２を中心として放射状（例えば十
文字状）に形成したり、検体導入流路３１に接するよう
に平行に形成したりするパターンが挙げられる。
【００４８】図５に示すように、細管３の基端側は、チ
ップ本体２の下面に若干突出する突出部３５を形成して
おり、この突出部３５の基端面には、検体導入流路３１
に連通する溝（第２の溝）３６が形成されている。図示
の例では、溝３６の形状は、十文字状をなしている。こ
の溝３６の外側端部は、それぞれ突出部（細管３の基端
部）３５の外周面に開放している。
【００４９】この溝３６を設けたことにより、検体導入
流路３１を通過した血液が検体流出口３３から溝３６を
介して外周方向へ広がり、試験紙５上に供給、展開され
るので、その展開が迅速かつ均一になされ、よって、よ
り正確な測定値が得られる。
【００５０】また、溝３６の深さＰ2は、特に限定され
ないが、通常は、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０
５〜０．５ｍｍ程度がより好ましい。溝３６の深さＰ2
が浅過ぎると、その機能を十分に発揮することができな
くなるおそれがある。
【００５１】なお、前記溝３４と同様に、溝３６の形
状、本数、配置は、図示のものに限定されず、例えば、
一文字状に形成したり、複数の溝３６を検体導入流路３
１に接するように平行に形成したりするパターンが挙げ
られる。
【００５２】図１に示すように、試験紙５の細管３側の
部分、すなわち、試験紙５とチップ本体２との間には、
間隙６が設けられている。この間隙６は、チップ本体２
の下面の台座部２１より内側の部分に凹部を形成するこ
とにより得られるもので、試験紙５上での血液の展開を
補助（促進）する機能を有している。すなわち、検体導
入流路３１の検体流出口３３から流出した血液は、毛細
管現象により当該間隙６を通って放射状に広がるので、
試験紙５上での血液の展開を迅速かつ均一に行うことが
できる。
【００５３】間隙６の幅（凹部の深さ）は、特に限定さ
れないが、０．０２ｍｍ以上（平均値）が好ましく、
０．０４〜０．４ｍｍ程度がより好ましい。このような
寸法において、間隙６の前記機能をより有効に発揮する
ことができる。なお、間隙６の幅（深さ）は、一定であ
っても、試験紙５の中心部から外周側へ向かって変化
（例えば漸減）していてもよい。
【００５４】また、間隙６の外周には、当該間隙６に連
通し、間隙６よりも深く形成された円環状凹部よりなる
検体溜り６１が設けられている。これにより、間隙６を
通って放射状に広がった血液は、この検体溜り６１に留
まり、それ以上外周（試験紙５の接着、融着等による固
着部位）へ移動することが阻止されるので、血液が過剰
に供給された場合でも、余分な血液の漏れ出しが防止さ
れる。よって、成分測定装置１００のチップ装着部１０
１の先端等の血液付着による汚染が防止される。
【００５５】チップ本体２の下面側には、３本の爪（ア
ンカー：位置決め部材）４が立設されている。各爪４
は、チップ本体２の径方向に弾性変形可能である。ま
た、各爪４は、等角度間隔（本実施例では１２０°間
隔）で配置されている。各爪４の形成位置は、チップ本
体２の最大外径部より内側で、かつ試験紙５の外周付近
とされている。すなわち、各爪４は、台座部２１の外周
部（下面２３との境界部）に形成されている。
【００５６】各爪４の外周面には、外方へ向かって突出
する山型形状の突部４１が形成されている。図６に示す
ように、チップ装着状態では、各爪４がチップ装着部１
０１に形成されたリング状の凹部１０２に挿入されて嵌
合されるが、このとき、各爪４の突部４１は、縮径部１
０３（凹部１０２の内壁が中心方向に向かって突出した
部分）に係合する。そして、爪４が持つ弾性力により、
各爪４は外周方向に向けて広がろうとし、その付勢力に
より突部４１が縮径部１０３に押し付けられ、前記の係
合が維持される。これにより、チップ１がチップ装着部
１０１に対し確実に嵌合、固定される。
【００５７】前述したように、各爪４の形成位置がチッ
プ本体２の最大外径部より内側であるため、チップ装着
状態において、爪４は、チップ装着部１０１の外周面に
露出することなくチップ装着部１０１の内部に収納され
る。そのため、チップ装着部１０１が何かに衝突した場
合でも、チップ１がチップ装着部１０１に対し、ずれた
り、外れたりすることが防止される。
【００５８】また、各爪４の形成位置が試験紙５の外周
付近であるため、試験紙５の呈色強度の光学的測定を妨
げることが防止される。
【００５９】また、複数の爪４が等角度間隔で設置され
ていることや、各爪４の突部４１がチップ装着部１０１
に係合することにより、チップ装着状態をより安定的に
維持することができる。
【００６０】以上のようなチップ本体２、細管３および
爪４は、好ましくは樹脂材料で構成されている。この樹
脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、硬質ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール
等またはこれらのうちの１種以上を含むポリマーアロ
イ、ポリマーブレンド等の各種樹脂材料が挙げられる。
このなかでも、検体を迅速に導入、展開するのに特に適
したものとして、アクリル系樹脂等の親水性の高い材料
または親水化処理されたものが好ましい。
【００６１】親水化処理としては、例えばプラズマ処
理、グロー放電、コロナ放電、紫外線照射等の物理活性
化処理の他、界面活性剤、水溶性シリコン、ヒドロキシ
プロピルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール等の付与（塗布）等により行うこと
ができる。
【００６２】次に、試験紙５の形状、構造、材質等につ
いて説明する。
【００６３】試験紙５の全体形状は、図示のような円形
が好ましいが、これに限定されず、その他例えば、楕円
形、正方形、長方形、菱形等の四角形、三角形、六角
形、八角形等、必要に応じ選択して用いることができ
る。
【００６４】円形の試験紙５の場合、試験紙５の外径
は、２〜１２ｍｍ程度が好ましく、３〜８ｍｍ程度がよ
り好ましい。
【００６５】また、試験紙５の厚さは、０．０２〜１．
０ｍｍ程度が好ましく、０．０５〜０．４ｍｍ程度がよ
り好ましい。
【００６６】このような試験紙５は、検体（血液）を吸
収し得る担体に、試薬（発色試薬）を担持（含浸）させ
たものである。この担体は、好ましくは多孔質シートで
構成されている。
【００６７】多孔質シートによる担体を用いることによ
り、含浸させる試薬が特にオキシダーゼ反応のように大
気中の酸素を基質として反応する過程を含む試薬系の場
合に、検体が試験紙５上に展開後、大気中の酸素の十分
な供給が確保されるので、反応を迅速に進行させること
ができ、よって、検体またはその濾別成分（赤血球等）
を除去することなく発色状態を検出することができる。
【００６８】多孔質シートによる担体としては、不織
布、織布、延伸処理したシート、メンブランフィルタ
ー、濾紙等が挙げられる。また、その構成材料として
は、例えば、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリオレ
フィン類、ポリスルホン類、セルロース類、珪酸塩、フ
ッ素系樹脂等が挙げられる。より具体的には、例えば、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルスルホン、ニトロセルロース、セル
ロース、ガラス、ポリテトラフルオロエチレン（テフロ
ン）等が挙げられる。
【００６９】このような担体の構成材料は、試薬を溶解
した水溶液を含浸させて製造されたものや、検体の吸
収、展開を迅速に行うために、親水性を有する材料また
は親水化処理されたものが好ましい。親水化処理として
は、前述した方法と同様のものが挙げられる。
【００７０】試験紙５に担持される試薬としては、血糖
値測定用の場合、グルコースオキシターゼ（ＧＯＤ）
と、ペルオキシターゼ（ＰＯＤ）と、例えば４−アミノ
アンチピリン、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３
−スルホプロピル）−ｍ−トルイジンのような発色剤
（発色試薬）とが挙げられ、その他、測定成分に応じ
て、例えばアスコルビン酸オキシダーゼ、アルコールオ
キシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ等の血液成分
と反応するものと、前記と同様の発色剤（発色試薬）と
が挙げられる。また、さらにリン酸緩衝液のような緩衝
剤が含まれていてもよい。なお、試薬の種類、成分につ
いては、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００７１】このような多孔質シートによる担体は、血
液中に含まれる血球、特に赤血球（以下、赤血球で代表
する）が透過できない程度の孔径を有するものが好まし
い。具体的には、担体における細孔の孔径は、０．０５
〜２．０μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜０．５
μｍ程度であるのがより好ましい。孔径が小さすぎる
と、血液の展開性が低下し、また、孔径が大きすぎる
と、血球が浸み出し、測定感度が低下するとともに、討
薬が担持されにくくなり、呈色の感度が低くなる（呈色
しにくくなる）。
【００７２】図２に示すように、試験紙５の外周部に
は、固定部５１が形成されており、試験紙５は、この固
定部５１において、融着または接着剤による接着等の方
法によりチップ本体２の台座部２１に固定される。
【００７３】この場合、図２に示すように、試験紙５の
外周部に沿って複数の固定点５２が間欠的に（好ましく
は等間隔で）形成されている。これにより、隣接する固
定点５２間で通気が可能となり、検体流出口３３から流
出した血液を試験紙５上へ展開する際に、間隙６および
検体溜り６１内にあった空気が、効率よく排出され、よ
って、血液の展開をより迅速に行うことができる。
【００７４】また、試験紙５の中心部分を細管３の基端
面（突出部３５の基端面）に融着または接着剤による接
着等の方法により固定することもできる。これにより、
試験紙５をさらに安定的にチップ本体２に支持、固定す
ることができ、また、試験紙５の変形（湾曲、歪み、波
打ち等）により、血液の均一な展開を妨げることも防止
される。
【００７５】なお、本実施例においては、チップ本体２
と、細管３と、爪４とが全て一体形成されているが、こ
れらは、別部材を接合したものでもよい。
【００７６】図７は、本発明の成分測定用チップの第２
実施例を示す縦断面図、図８は、図７に示す成分測定用
チップの底面図、図９は、図７に示す成分測定用チップ
において、試験紙を設置していない状態の底面図であ
る。以下、この第２実施例について、前述の第１実施例
との相違点を中心に説明し、同様の事項については、そ
の説明を省略する。
【００７７】第２実施例におけるチップ１は、チップ本
体２が２つの部品２ａ、２ｂで構成されている。部品２
ａには、前記と同様の下面２３と、３本の爪４とが形成
され、部品２ｂには、前記と同様の細管３が形成されて
いる。また、細管３の先端部および基端部の構成も、前
記第１実施例と同様である。
【００７８】部品２ａの内周面には、リング状の凹部２
４が形成され、部品２ｂの外周には、リング状の凸部２
５が形成され、これらの凹部２４と凸部２５とが嵌合す
ることにより、部品２ａと部品２ｂとが結合、一体化さ
れ、チップ本体２を構成する。
【００７９】部品２ｂの図７中下面（基端面）には、前
記と同様の間隙６が形成されている。さらに、この間隙
６の外周には、当該間隙６に連通し、間隙６よりも深く
形成された円環状凹部よりなる検体溜り６１が設けられ
ている。間隙６および検体溜り６１の機能については、
前記第１実施例と同様である。
【００８０】また、部品２ｂの検体溜り６１より外周側
には、試験紙５を支持（挟持）する半球状の複数の突起
（スペーサ）２６が周方向に沿って形成されている。
【００８１】一方、部品２ａの隣接する爪４同士の間に
は、それぞれ、扇状の挟持片２７が設けられている。こ
の３つの挟持片２７は、等角度間隔（１２０°間隔）で
設けられている。
【００８２】図７に示すように、部品２ａと部品２ｂと
の結合状態では、試験紙５の外周部（固定部５１）が突
起２６と挟持片２７とに挟持されることにより、試験紙
５がチップ本体２に対し支持、固定される。
【００８３】この場合、突起２６は、周方向に沿って間
欠的に形成されているので、試験紙５を挟持する点（固
定点）も間欠的となる。これにより、隣接する固定点間
で通気が可能となり、検体流出口３３から流出した血液
を試験紙５上へ展開する際に、間隙６および検体溜り６
１内にあった空気が、効率よく排出され、よって、血液
の展開をより迅速に行うことができる。
【００８４】本実施例のチップ１では、試験紙５が部品
２ａ、２ｂ間に挟持されて固定されるものであるため、
チップ本体２に対する試験紙５の固定やその取り外し
（交換）を容易に行うことができるという利点がある。
【００８５】以上述べた各実施例のチップ１は、未使用
の状態では、例えば、図６中に示すような容器９に収納
され、保管されている。そして、このチップ１は、成分
測定装置（血中成分測定装置）１００のチップ装着部１
０１に装着して使用される。ここで、成分測定装置１０
０について簡単に説明する。
【００８６】成分測定装置１００は、チップ装着部１０
１を有している。チップ装着部１０１は、筒状をなして
おり、その先端部には、チップ１が着脱自在に装着され
る。
【００８７】チップ装着部１０１には、リング状の凹部
１０２が形成されている。この凹部１０２は、チップ装
着部１０１の先端に開放している。また、凹部１０２の
外周側の内壁は、中心方向に向かって山型状に突出した
部分（縮径部１０３）を有する。
【００８８】また、チップ装着部１０１の内側近傍に
は、発光素子（発光ダイオード）と、受光素子（フォト
ダイオード）とを有する測光部（図示せず）が設けられ
ている。発光素子は、例えば所定の時間間隔でパルス光
を発する。
【００８９】また、成分測定装置１００は、マイクロコ
ンピュータで構成される制御手段（図示せず）を有して
いる。この制御手段には、測光部からの信号に基づいて
目的とする血中成分（例えばブドウ糖）を算出する演算
部が内蔵されている。
【００９０】チップ装着部１０１にチップ１を装着し、
後述するようにしてチップ１の試験紙５に検体を供給、
展開した後、測定を行う。発光素子を点灯させると、発
光素子から発せられた光は、チップ１の試験紙５に照射
され、その反射光を得る。この反射光の強度は、試験紙
５の呈色強度、すなわち検体中の目的成分の量（濃度）
に対応している。この反射光は、受光素子に受光され、
光電変換される。受光素子からは、その受光光量に応じ
たアナログ信号が出力され、該信号がデジタル信号に変
換された後制御手段に入力され、所望の演算処理、補正
処理等がなされ、検体中の目的成分量が定量化される
（血糖値が求まる）。
【００９１】チップ装着状態においては、試験紙５がチ
ップ装着部１０１と非接触である（図６参照）。そのた
め、試験紙５が保護され、試験紙５の傷付きや破れが防
止されるとともに、試験紙５がチップ装着部１０１に接
触してチップ装着部１０１に血液が付着し、汚染される
ことが防止される。
【００９２】また、チップ装着状態においては、フラン
ジ部２２の下面２３がチップ装着部１０１の先端に当接
して、チップ１の細管２の長手方向（試験紙５の法線方
向）の位置決めがなされる（図６参照）。そのため、従
来のようにチップのチップ装着部への嵌合の程度（嵌合
力）を手で調節しなくても、試験紙５と、測光部の発光
素子および受光素子との離間距離を一定（適正距離）と
することができる。これにより、前記距離が変動し光学
的特性にバラツキが生じることによる測定誤差を少なく
することができ、測定精度の向上に寄与する。
【００９３】そして、チップ装着状態において、チップ
１のチップ装着部１０１に対する保持力（嵌合強度）
は、専ら爪４の弾性力に依存するため、チップ１のチッ
プ装着部１０１に対する保持力（嵌合力、嵌合強度）
は、常に一定となる。従って、チップ装着部への嵌合の
程度を手で調節する必要がある従来のチップ１０のよう
に、強く嵌合し過ぎてチップ１を外す作業がし難かった
り、嵌合が弱すぎて容易に離脱したりすることが防止さ
れる。
【００９４】さらに、各爪４が縮径部１０３付近に係合
（圧接）しているため、チップ１のチップ装着部１０１
に対する図６中横方向（試験紙５の面方向）の位置決め
が確実になされ、当該方向のずれも生じない。そのた
め、位置ずれによる測定誤差を少なくすることができ、
測定精度の向上に寄与する。
【００９５】また、チップ装着状態においては、試験紙
５がチップ装着部１０１の最先端（チップ本体２の下面
２３が当接する面）より基端側に位置している（図６参
照）。従って、従来のチップ１０のように、チップの側
面から外光が侵入し、読み取りエラーが生じたり、測定
精度を低下させたりすることが防止される。
【００９６】図１０は、チップ１を用いて血液（検体）
を採取するときの状態を示す側面図である。同図に示す
ように、血液の採取は、まず、指先（または耳たぶ）等
を針やメス等で穿刺し、該穿刺部から皮膚上に少量（例
えば２〜６μｌ程度）の血液７を流出させる。
【００９７】一方、成分測定装置１００のチップ装着部
１０１に前述したようにチップ１を装着し、細管３の先
端面を皮膚に当接させる。指先の血液７は、溝３４内を
経て検体流入口３２へ至り、毛細管現象により吸引され
て検体導入流路３１内を基端方向へ流れ、検体流出口３
３へ到達する。このとき、指先の血液７は、溝３４の側
面開口部（細管３の外周面に開放した部分）から有効に
吸入されるので、皮膚上で過剰に散らされることもな
く、ロスも少ない。
【００９８】検体流出口３３へ到達した血液は、試験紙
５の中心部に接触して吸収されるとともに、その一部は
溝３６を通って間隙６へ至る。間隙６内へ流入した血液
は、間隙６に対面している試験紙５に吸収され、展開さ
れつつ、外周方向へ向かって放射状に広がって行く。こ
のようにして試験紙５による血液の吸収、展開がなされ
るに従い、検体導入流路３１に新たな吸引力が生じ、連
続的に血液を試験紙５へ供給することができる。
【００９９】従って、指先の血液７の量が比較的少ない
場合でも、それを無駄なく試験紙５へ供給することがで
きる。また、逆に、指先の血液７の量が多く、試験紙５
へ過剰に供給された場合でも、余分な血液は、検体溜り
６１に留まり、それより外周側へ流出することが阻止さ
れるので、血液が試験紙５外へ漏れ出して、チップ１の
下面２３、チップ装着部１０１の表面、測光部あるいは
これらの周辺部等に付着し、汚染することが防止され
る。このため、次回の測定に悪影響を及ぼすこともな
く、また、使用済のチップ１の廃棄処分においても、感
染等のおそれがなくなり、その安全性が高まる。
【０１００】試験紙５上への血液の供給、展開に伴い、
血液中の目的成分（例えばブドウ糖）と試験紙５に担持
された試薬とが反応し、目的成分の量に応じて呈色す
る。
【０１０１】試験紙５の呈色強度を前述したように血中
成分測定装置１で光学的に測定することにより、血液中
の目的成分量（血糖値）が求まる。
【０１０２】また、本発明のチップ１を用いた場合に
は、指先に流出した血液７の量にかかわらず、その血液
を簡単な操作で迅速かつ確実に試験紙５へ供給、展開す
ることができる。従って、測定エラーも極めて少なく、
測定精度の向上に寄与する。
【０１０３】測定終了後は、チップ装着部１０１に内臓
されているピン１０４を先端方向へスライドさせ、ピン
１０４の先端でチップ１のフランジ部２２を押圧し、チ
ップ１をチップ装着部１０１から取り外す。このとき、
チップ１のチップ装着部１０１に対する嵌合力は、一定
であるため、このようなチップ１の取り外し操作は、一
定の力で行うことができ、よって、チップ１の取り外し
を容易かつ確実に行うことができる。
【０１０４】取り外された使用済みのチップ１は、廃棄
処分に供される。このとき、チップ１が収納されていた
容器９に入れ、その容器９ごと廃棄することができる。
これにより、周囲の汚染や感染をより確実に防止するこ
とができる。
【０１０５】このように、使用済みのチップ１は、それ
に手を触れずに取り外すこと、さらには廃物容器（ゴミ
箱）等に廃棄することができるので、チップ１の取り外
しや交換に際し、血液（検体）が手などに付着し、汚
染、感染を生じるおそれもなく、衛生的であり、安全性
が高い。
【０１０６】以上、本発明の成分測定用チップを図示の
各実施例に基づいて説明したが、本発明は、これらに限
定されるものではない。
【０１０７】本発明において、試験紙５は、図示のよう
な単一の層で構成されているものに限らず、複数の層を
積層した構成のものであってもよい。この場合、各層が
異なる機能を有するもの（例えば、赤血球を透過する
層、試薬層）とすることができる。
【０１０８】また、前記各実施例では、検体として血液
を挙げて説明したが、検体はこれに限らず、その他、例
えば尿、リンパ液、隋液、胆汁、唾液等の体液またはそ
の希釈液、濃縮液であってもよい。
【０１０９】また、測定目的とする成分は、ブドウ糖
（血糖値）に限らず、例えば、タンパク、コレステロー
ル、尿酸、クレアチニン、アルコール、ナトリウム等の
無機イオン、ヘモグロビン（潜血）等であってもよい。
【０１１０】また、本発明の成分測定用チップを装着す
る成分測定装置は、前述したような検体中の成分と試薬
との反応により呈色した試験紙の呈色強度を光学的に測
定（測色）し、測定値へ換算、表示するものの他に、検
体中の成分の量に応じて生じる電位変化を電気的に測定
し、測定値へ換算、表示するものでもよい。
【０１１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下に述べるような種々の効果が発揮される。
【０１１２】 成分測定用チップの小型化が図れ、特
に、従来に比べ、高さを低くすることができるので、ケ
ースへの収納や、保管、携帯に便利であり、使用後の廃
棄にも有利である。また、チップ本体の小型化により、
材料コストの低減が図れる。
【０１１３】 図１１に示す従来のチップのように、
チップ本体がスカート部（チップ装着部に被さるように
嵌合する部分）を有さないので、チップ本体を射出成形
により製造する際に、成形性が良く、高い寸法精度を要
求されず、また、離型性も良い。その結果、製造が容易
となり、高い歩留まりが得られる。
【０１１４】なお、成分測定用チップに爪を形成する場
合でも、爪は弾性を有するので、高い寸法精度を要求さ
れず、離型性の低下も生じない。
【０１１５】 成分測定装置のチップ装着部への着脱
（装着および取り外し）を容易かつ確実に行うことがで
きる。そして、成分測定用チップは、チップ装着部に対
する位置決め機能を有するので、検体の付着によるチッ
プ装着部の汚染を防止することができるとともに、装着
したチップの試験紙と、成分測定装置が内蔵する測光部
との距離を一定にすることができ、その結果、装着状態
の不適による測定エラーを防止し、高い測定精度での測
定が可能となる。
【０１１６】特に、爪を設けた場合には、装着された成
分測定用チップを適正な位置および姿勢で、しかも一定
の力（爪の弾性力）で保持することができるので、着脱
作業がさらに容易、確実に行えるととともに、測定条件
のバラツキが防止でき、測定精度の向上に大きく貢献す
る。
【０１１７】 従来のチップのように、チップ本体の
側面から外光が侵入し、これが原因で読み取りエラーが
生じたり、測定精度を低下させたりすることがない。
【０１１８】 成分測定装置のチップ装着部に成分測
定用チップを装着した状態で、チップ装着部の側面部分
（外周面）が何かに衝突した場合にも、チップ本体がチ
ップ装着部の側面を覆っていないので、成分測定用チッ
プがずれたり、外れたりすることが防止される。
【０１１９】 試験紙上での検体の展開速度が速く、
展開に要する時間を短くすることができる。また、呈色
状態が安定するまでの時間も短い。従って、迅速な測定
が可能となる。
【０１２０】 検体の形態や量、採取部位、採取手技
等の条件によらず、検体を簡便、迅速かつ確実に採取
し、試験紙上に展開することができ、それにより、正確
な測定値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成分測定用チップの第１実施例を示す
縦断面図である。
【図２】図１に示す成分測定用チップの底面図である。
【図３】図１に示す成分測定用チップにおいて、試験紙
を設置していない状態の底面図である。
【図４】本発明の成分測定用チップにおける細管の検体
流入側端部の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の成分測定用チップにおける細管の検体
流出側端部の構成を示す斜視図である。
【図６】図１に示す成分測定用チップを成分測定装置の
チップ装着部に装着した状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の成分測定用チップの第２実施例を示す
縦断面図である。
【図８】図７に示す成分測定用チップの底面図である。
【図９】図７に示す成分測定用チップにおいて、試験紙
を設置していない状態の底面図である。
【図１０】本発明の成分測定用チップを用いて血液（検
体）を採取するときの状態を示す側面図である。
【図１１】血糖自動測定装置のチップ装着部に従来の血
糖測定用チップを装着した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ チップ（成分測定用チップ） ２ チップ本体 ２ａ、２ｂ 部品 ２１ 台座部 ２２ フランジ部 ２３ 下面 ２４ 凹部 ２５ 凸部 ２６ 突起 ２７ 挟持片 ３ 細管 ３１ 検体導入流路 ３２ 検体流入口 ３３ 検体流出口 ３４ 溝 ３５ 突出部 ３６ 溝 ４ 爪 ４１ 突部 ５ 試験紙 ５１ 固定部 ５２ 固定点 ６ 間隙 ６１ 検体溜り ７ 血液 ９ 容器 １０ 従来のチップ １１ チップ本体 １２ スカート部 １３ 下端拡径部 １４ 試験紙 １５ 細管 １００ 成分測定装置 １０１ チップ装着部 １０２ 凹部 １０３ 縮径部 １０４ ピン ２００ 血糖自動測定装置 ２０１ チップ装着部 ２０２ 間隙 ３００ 外光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 昌史 山梨県中巨摩郡昭和町築地新居1727番地の １ テルモ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BD20 BE10 CA10 CB03 DA08 FA11 FB07 FC01 HA07 HA10 2G054 AA07 CA26 EA06 FA32 FA33 FA34 FA44 FA50 GE06

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 全体形状が平盤状のチップ本体と、 前記チップ本体の一方の面側に設置され、検体中の特定
    成分と反応して呈色する試薬を担持する試験紙と、 前記チップ本体の他方の面側に突出形成され、検体の導
    入流路を形成する細管とを備えることを特徴とする成分
    測定用チップ。
  2. 【請求項２】 前記チップ本体の前記試験紙が設置され
    た面側に、弾性変形可能な複数の爪が立設されている請
    求項１に記載の成分測定用チップ。
  3. 【請求項３】 前記爪は、前記チップ本体の最大外径部
    より内側に設置されている請求項２に記載の成分測定用
    チップ。
  4. 【請求項４】 前記爪は、チップ装着部に係合する突部
    を有する請求項２または３に記載の成分測定用チップ。
  5. 【請求項５】 前記チップ本体は、２つの部品で構成さ
    れ、前記試験紙は、前記２つの部品間に挟持されて固定
    されている請求項１ないし４のいずれかに記載の成分測
    定用チップ。
  6. 【請求項６】 ２つの部品間の挟持は、前記試験紙の外
    周に沿って間欠的になされている請求項５に記載の成分
    測定用チップ。
  7. 【請求項７】 前記検体導入流路は、前記試験紙に対し
    ほぼ直交する方向に延在している請求項１ないし６のい
    ずれかに記載の成分測定用チップ。
  8. 【請求項８】 前記細管は、その検体流入側端面に、前
    記検体導入流路に連通する第１の溝を有する構造をなし
    ている請求項１ないし７のいずれかに記載の成分測定用
    チップ。
  9. 【請求項９】 前記細管は、その検体流出側端面に、前
    記検体導入流路に連通する第２の溝を有する構造をなし
    ている請求項１ないし８のいずれかに記載の成分測定用
    チップ。
  10. 【請求項１０】 前記試験紙の前記細管側の位置に、検
    体の展開を補助する間隙を有する請求項１ないし９のい
    ずれかに記載の成分測定用チップ。
  11. 【請求項１１】 成分測定装置のチップ装着部に対し、
    その内側に成分測定用チップの一部が嵌合するように装
    着して使用される請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の成分測定用チップ。
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