【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、体内情報を検出する体内情報検出ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今般、脳梗塞、癌、等の成人病は、生活習慣病ともよばれ、食生活の改善等、毎日の生活および生活環境が大きく作用している。
生活の改善を試みることは、生活習慣病を克服するためにはまず重要なことではあるが、 その改善の成果は、やはり、医療機関での診断、定期的な健康診断に頼らざるを得ないところである。
ただ、その診断においても、正確な情報を知るには、Ｘ線ＣＴ等の装置を駆使する必要があり、手軽とはいえない。
又、コレステロールの血中成分濃度は、血液さえ、採取できれば手軽に調べられるが、どの部分にどれだけ蓄積しているかを知るには、容易ではない。
実際どれだけコレステロールが蓄積しているかを、簡単に調べることができれば、生活改善の試みもまた、スムーズになると期待される。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑み本発明は、体内情報を検出するための検出手段を備えた微小の刺入部材を生体器官へ直接、刺して、その内部の状態を検出手段、検出手段を体内に挿入することで、 損傷を与えてもダメージにならない程度か、或いは細胞の大きさと実質的に同じかそれよりも小さい検出手段を用いていることから刺した部分の組織の損傷を極力抑えながら、生体器官内情報をより正確に手軽に検出することを可能としたのである。
本発明における検出手段は、微小の刺入部材の先端あるいは、その近傍に付設される程度の大きさを有する種々のセンサーが例示され、微小なものであれば特に限定されることなく使用可能である。
センサーは例えば、半導体、各種電極等、電気信号として刺入部材を介して生体外部へ得られるものや、刺入部材そのものが、検出部材を兼ねる場合もある。例えば、インピーダンスを測定する為の電極であってもよく、集積化した半導体等が例示される。又、目的物質と発色反応させる酵素を用いることや、酵素電極等を利用したものであってもよく、単にその存在を示し得るものから、定量可能な程度にまで、測定できるもの等、適宜選択される。
生体器官内情報とは、例えば、血管内の、コレステロール付着状態の定量、癌細胞の有無等、主に正常器官と、これに付着した物質、正常組織と異常組織の識別等を示す情報等である。
【０００４】
検出手段は、細胞の大きさ以下の大きさであって、少なくとも、数ミクロンからナノレベル程度の微小な口径を有する硬質性、軟質性を有する部材であり、好ましくは、生体器官内へ穿刺する際、容易に穿刺可能な程度に硬質なものが好ましい。尚、細胞よりも大きい場合であっても、生体器官であって特に血管を穿刺した後、その損傷部分が、軽微で、実質的に問題にならない程度であれば良い。又、本発明は、複数の刺入部材を、併設し、これを同時に皮膚へ刺すことで、センサーが構成される場合もある。
即ち、先端部に検出部材である半導体を設け、その他を電気的に絶縁状態とした２つの微小な刺入部材を同時に刺入し、先端部間で電気的な閉回路を形成するこの半導体の電気的条件により、体内成分の検出を行うといったものである。
【０００５】
本発明の検出手段は、例えば、赤血球の大きさ程度以下かで好ましくはナノレベルの微小針が例示される。
尚、検出手段の口径は、少なくとも、自己修復可能で、ダメージが低く抑えられるように生体器官を穿刺できる程度であればよく５ミクロンから１０ミクロン程度、又はそれ以上であってもよい場合もある。
このような、刺入構成は、例えば、Ｓｅｂａｓｔｉｅｎ Ｈ ｅｔ．ａｌ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｖｏｌ ８７， Ｎｏ８， Ａｕｇａｓｔ １９９８ に記載された針先が数ミクロンの微小針を利用する場合が例示される。より好ましくは、当該微小針内に、コレステロールセンサーを埋め込んで利用される。
【０００６】
本発明は、生体器官に侵入して目的の部位における目的とする測定を行うものであり、目的の部位とは、たとえば、血管内壁の付着物であれば、血管外より侵入して血管内まで到達する長さ以上の長さの刺入部材が好ましい。
又、刺入部材の長さが足りない場合は、これを刺入部材を、加速させて、生体器官を通過させる構成であってもよい。
加速させる手段としては、特開平０１−１９６２８７号公報に記載された衝撃波を利用した構成、その他電磁気学的力を利用した構成などが例示される。
この場合、検出手段は、目的とする物質と接触することにより、発色、変形等の反応する物質が示される。
これは、例えば、コレステロールの場合は、コレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシターゼ、あるいは、これら２つの酵素を同時に固定したもの等である。
【０００７】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例を示す図である。
１０１は、検出手段であり、大きさは、数十ミクロン以下で、生体器官への損傷をより抑えることができる程度の大きさを有する。又、少なくとも、組織あるいは、付着存在する物質の判別ができる程度の、センサーである。たとえば、コレステロール、タンパク質等を識別できるセンサー等である。
これは例えば、特表２００１−５２２９９９号公報に記載される様な種類のバイオセンサーや、特開平９−９４２３１号公報に記載されている１ミクロン程度のグルコース酸化酵素を包括固定した白金黒電極等が例示される。
【０００８】
尚、本実施例は、常に定量的な検出を行う必要はなく、存在そのものを指し示す情報を出力するものであれば良い。検出手段は、目的とする測定項目に応じて複数個を配列させてもよい
１０２は、支持体であり、検出手段を接続する程度の大きさを有しながら口径が数十ミクロン以下の硬質性、場合によっては軟質性の棒状、ワイヤー状により形成される。
また支持体１０２は、目的とする生体器官内へ、到達する為の長さを有すればよく、外部解析装置への電気的なリード線１０３、を配置して構成される。
１０４は、解析手段であり、検出手段１０１が、接触している部分の成分、状況を、検出手段から送られてくるデータに基づいて判断解析、及び記録表示する。
【０００９】
次に本実施例の動作について説明する。
検出手段１０１を備えた支持体１０２を、血管側面Ａより刺入する。検出手段１０１支持体１０２は、大きさが、数十ミクロン以下と細胞以下の大きさを備えている為、血管組織を破壊することなく刺入できる。支持体１０２をより侵入させていき、血管内のたとえばコレステロール付着層Ｂに到達すると、検出手段１０１は、信号を発生させる。
この信号は、リード線１０３を介して、解析検出装置１０４に到達し、コレステロール情報を記録すると共に、支持体１０２の移動状況をモニターしながら、その厚みを検出する。
更に、支持体１０２を侵入させていき、コレステロール層を通過した後は、血液Ｃを介して血管壁Ａ ’を通過して血管外部へ到達させる（１Ｃ）。
この一連の検出手段１０１及び支持体１０２の血管侵入操作によりコレステロールの厚みを計測でき、動脈、あるいは脳内血管の硬化の状況などを調べることができる。
【００１０】
さらに他の実施例を図２を参照して詳細に説明する。
２０１は、図１と同様の検出手段で、目的とする物質に対し、発色或いは変形するなどして反応する。これは、例えば目的とする物質が、コレステロールであれば、微量のコレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシターゼ等であり、２０２は、支持体であり、図１と同様の構成を有するものであるが、加速放出される際、軌道がそれないようにするため、翼等を備えている。
２０３は、放出加速手段である。放出加速手段２０３は、上述のような構成をもち、所定の速度にまで加速させるように目的方向へ放出させるためのものである。
２０４は、回収手段であり、検出手段２０１の軌道上に配置され、これを回収し比色手段等を用いて解析する為の手段である。
【００１１】
次に動作を説明する。
放出加速手段２０３に検出手段２０１を備えた支持体２０２をセットし（２ａ）、放出加速手段２０３により放出する。
支持体２０２は、所定の加速で血管側壁Ａを貫通し （２ ｂ）、コレステロール層を通過する。当該実施例におけるコレステロール層は、濃度が比較的高いものに反応するものであって、コレステロールと接触することで、発色あるいは、変形する。
コレステロール層Ｂを通過後、血液Ｃを介して、血管側壁Ａ ’を通過後、検出手段２０１を回収手段２０４により回収し、検出手段２０１の発色、変形状態を観察し、コレステロールの測定を行う。
尚、当該検出手段等は、生体親和性、分解性のある材料によって形成されることが好ましい。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳述のごとく本発明は、生体に対し、生体組織損傷をなるべく抑えた状態で、生体器官内に入り込むことができ、器官内の情報を検出できることから、体内器官等の異常な状態を早期発見できるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 検出手段
１０２ 支持体
１０３ 電気リード線
１０４ 解析手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-vivo information detecting unit for detecting in-vivo information.
[0002]
[Prior art]
In recent years, adult diseases such as cerebral infarction and cancer are also called lifestyle-related diseases, and daily life and living environment such as improvement of eating habits are greatly affected.
Attempting to improve life is the first important thing in overcoming lifestyle-related diseases, but the results of the improvement still have to rely on diagnosis at medical institutions and regular health examinations. By the way.
However, even in the diagnosis, in order to know accurate information, it is necessary to make full use of an apparatus such as an X-ray CT, which is not easy.
In addition, the concentration of cholesterol in blood can be easily checked if blood can be collected, but it is not easy to know where and how much is accumulated.
If we can easily find out how much cholesterol actually accumulates, it is hoped that our efforts to improve our lives will also be smoother.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above, the present invention is to pierce a living organ directly with a small piercing member provided with a detecting means for detecting in-vivo information, and to detect the state of the inside thereof by inserting the detecting means into the body. Since the detection means is used to such an extent that it does not cause damage even if the damage is given, or the size of the cell is substantially the same or smaller, it is possible to minimize the damage of the tissue at the stabbed part, Can be more accurately and easily detected.
The detection means in the present invention is exemplified by various sensors having a size such that it is attached to the tip of a minute insertion member or in the vicinity thereof, and can be used without particular limitation as long as it is minute. is there.
The sensor may be, for example, a semiconductor, various electrodes, etc., which can be obtained outside the living body as an electric signal via an insertion member, or the insertion member itself may also serve as a detection member. For example, an electrode for measuring impedance may be used, and an integrated semiconductor or the like is exemplified. Alternatively, an enzyme that causes a color reaction with the target substance may be used, or an enzyme electrode or the like may be used. Is done.
The information in the living organ includes, for example, information indicating the quantification of cholesterol adhesion state in blood vessels, presence or absence of cancer cells, etc., mainly indicating normal organs and substances attached thereto, identification of normal tissues and abnormal tissues, etc. is there.
[0004]
The detection means is a member having a size smaller than the size of a cell, and is at least a hard and soft member having a small diameter of about several microns to a nano level, and is preferably punctured into a living organ. At this time, a material that is hard enough to easily puncture is preferable. Even if the cell is larger than the cell, it is sufficient that the damaged portion is small and does not substantially cause a problem after puncturing a living organ, particularly a blood vessel. Further, in the present invention, a sensor may be configured by arranging a plurality of piercing members in parallel and simultaneously piercing the skin.
That is, a semiconductor serving as a detection member is provided at the distal end, and two minute insertion members, which are electrically insulated from each other, are simultaneously inserted to form an electrically closed circuit between the distal ends. The detection of internal components is performed according to the electrical conditions.
[0005]
As the detection means of the present invention, for example, a microneedle of about the size of erythrocytes or less and preferably of the nano level is exemplified.
The diameter of the detecting means may be at least 5 μm to 10 μm or more as long as it is self-repairable and can puncture a living organ so that damage is suppressed to a low level. .
Such an insertion configuration is described, for example, in Sebastian Het. al. Journal of Pharmaceutical Sciences Vol 87, No. 8, August 1998 describes a case where a needle tip uses a microneedle of several microns. More preferably, a cholesterol sensor is used by being embedded in the microneedle.
[0006]
The present invention is intended to perform a target measurement at a target site by invading a living organ, and the target site is, for example, an adhering substance on the inner wall of a blood vessel, invading from outside the blood vessel to the inside of the blood vessel. A piercing member that is at least as long as it reaches is preferred.
When the length of the piercing member is insufficient, the piercing member may be accelerated to allow the piercing member to pass through the living organ.
Examples of the means for accelerating include a configuration using a shock wave described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-196287, a configuration using an electromagnetic force, and the like.
In this case, the detection means indicates a substance that reacts such as color development or deformation when it comes into contact with the target substance.
This is, for example, in the case of cholesterol, cholesterol esterase, cholesterol oxidase, or those in which these two enzymes are simultaneously immobilized.
[0007]
【Example】
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
Reference numeral 101 denotes a detection unit having a size of several tens of microns or less, such that damage to a living organ can be further suppressed. Further, the sensor is at least capable of discriminating a tissue or a substance that is attached. For example, a sensor that can identify cholesterol, protein, and the like.
This is, for example, a biosensor of the type described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-522999, a platinum black electrode enclosing and fixing glucose oxidase of about 1 micron described in JP-A-9-94231, and the like. Is exemplified.
[0008]
In this embodiment, it is not necessary to always perform quantitative detection, and it is sufficient to output information indicating the existence itself. The detecting means may be arranged in a plurality according to the target measurement items. Reference numeral 102 denotes a support, which is hard enough to have a diameter of several tens of microns or less while being large enough to connect the detecting means. In some cases, it is formed of a soft rod or wire.
The support 102 may have a length enough to reach a target living organ, and is configured by arranging an electrical lead 103 to an external analysis device.
Numeral 104 denotes an analyzing means, which judges, analyzes, records and displays the components and the situation of the contacting part based on the data sent from the detecting means.
[0009]
Next, the operation of this embodiment will be described.
The support 102 provided with the detection means 101 is inserted from the side A of the blood vessel. The support 102 of the detection means 101 has a size of several tens of microns or less, which is equal to or smaller than a cell, so that the support 102 can be inserted without destroying vascular tissue. When the support 102 is further penetrated and reaches the cholesterol-adhered layer B in the blood vessel, for example, the detecting means 101 generates a signal.
This signal reaches the analysis and detection device 104 via the lead wire 103, records cholesterol information, and detects the thickness of the support 102 while monitoring the movement of the support 102.
Further, after penetrating the support 102 and passing through the cholesterol layer, the support 102 passes through the blood vessel wall A ′ via the blood C and reaches the outside of the blood vessel (1C).
The cholesterol thickness can be measured by this series of detecting means 101 and blood vessel invasion operations of the support 102, and the state of hardening of arteries or blood vessels in the brain can be examined.
[0010]
Still another embodiment will be described in detail with reference to FIG.
Reference numeral 201 denotes a detection means similar to that shown in FIG. 1 and reacts with a target substance by coloring or deforming. For example, if the target substance is cholesterol, it is a trace amount of cholesterol esterase, cholesterol oxidase, etc. 202 is a support having the same structure as that of FIG. In order to prevent the orbit from deviating, the wings are provided.
203 is a discharge acceleration means. The discharge accelerating means 203 has the above-described configuration, and is for discharging in a target direction so as to accelerate to a predetermined speed.
Reference numeral 204 denotes a collecting unit which is arranged on the track of the detecting unit 201, collects the collected unit, and analyzes the collected unit using a colorimetric unit or the like.
[0011]
Next, the operation will be described.
The support 202 provided with the detecting means 201 is set to the emission accelerating means 203 (2a), and is released by the emission accelerating means 203.
The support 202 penetrates the blood vessel side wall A at a predetermined acceleration (2b) and passes through the cholesterol layer. The cholesterol layer in this embodiment responds to a substance having a relatively high concentration, and develops color or deforms when contacted with cholesterol.
After passing through the cholesterol layer B and passing through the blood vessel side wall A ′ via the blood C, the detecting means 201 is collected by the collecting means 204, and the color development and deformation state of the detecting means 201 are observed to measure cholesterol.
Preferably, the detection means and the like are formed of a material having biocompatibility and degradability.
[0012]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention can enter an organ of a living body in a state where biological tissue damage is suppressed as much as possible, and can detect information in the organ. It has the effect that it can be found.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 101 detecting means 102 support 103 electric lead wire 104 analyzing means
