JP2005127802A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 分析用具に対して何らの変更も加えることなく、外部光の影響を抑制しつつ、測定精度を向上させる。
【解決手段】 光学的手法を利用した分析装置１において、分析用具２を保持するためのホルダ部３３と、ホルダ部３３に分析用具２を保持させるときに利用される開口部３６を有する筐体３と、開口部３６を覆う状態と覆わない状態とを選択可能な蓋４と、を備えた。好ましくは、ホルダ部３３は、蓋４が開口部３６を覆う状態から覆わない状態に変化するときに開口部３６に接近する一方、蓋４が開口部３６を覆わない状態から覆う状態に変化するときに開口部３６から離間するように構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学的手法を利用して試料の分析を行うように構成された分析装置に関する。

自宅や出先などにおいて簡易に血糖値を測定できるように、携帯型の血糖値測定装置が使用されている。この種の血糖値測定装置では、使い捨てとして構成されたバイオセンサを装着し、このバイオセンサに血液を供給することにより血糖値の測定を行うことができる。バイオセンサとしては、電極法あるいは光学的手法により血糖値を測定するように適したものが使用される。

光学的手法を利用して血糖値を測定するためのバイオセンサとしては、供給口から供給された血液を、毛細管現象を利用して測光部位まで移動させるものがある。この種のバイオセンサでは、簡易型の血糖値測定装置と組み合わせて使用する場合には、血糖値の測定時において、次の２つの条件を満たすように血糖値測定装置に対してバイオセンサを装着する必要がある。第１に、バイオセンサに対して血液を供給できるように供給口が露出した状態とする。第２に、バイオセンサの測光部位を利用して分析を行えるように測光部位が血糖値測定装置の内部に収容された状態とする。

しかしながら、測光部位を血糖値測定装置の内部に収容したとしても、バイオセンサの一部である供給口が血糖値測定装置から突出している限りは、血糖値測定装置の内部に光が入り込みやすく、その光によって測定精度が低下してしまいかねない。このような不具合を抑制するためには、供給口と測光部位との間の距離を大きく確保し、あるいは測光部位を除いて、バイオセンサの全体を遮光性の高い材料により形成する必要が生じる。

しかしながら、供給口と測光部位との間の距離を大きく確保すれば、バイオセンサが大型化するために材料コスト的に不利である。とくに、バイオセンサを使い捨てとして構成する場合に、製造コストが高くなることは好ましくない。

一方、バイオセンサの遮光性を高めることも製造コスト的に不利である。そればかりか、バイオセンサの遮光性を高めてしまえば、供給口から測光部位に血液が移動する過程を確認することができないため、バイオセンサに対する血液供給量が不十分であるにも拘らず、血糖値測定が行われる虞がある。このような事態が生じた場合には、正確な測定を行うことができないばかりか、その不正確さを確認することができないために、結果として、測定結果に対する信頼性が低くなってしまう。

特開平１１−５６８２１号公報(第２頁)

本発明は、分析用具に対して何らの変更も加えることなく、外部光の影響を抑制しつつ、測定精度を向上させることを課題としている。

本発明においては、光学的手法を利用して試料の分析を行うように構成された分析装置であって、分析用具を保持するためのホルダ部と、上記ホルダ部に上記分析用具を保持させるときに利用される開口部を有する筐体と、上記開口部を覆う状態と覆わない状態とを選択することが可能な蓋と、を備えたことを特徴とする、分析装置が提供される。

ホルダ部は、たとえば開口部に接近する方向および開口部から離間する方向に往復移動可能なように構成される。この場合、ホルダ部は、蓋が開口部を覆う状態から覆わない状態に変化するときに、開口部に接近する方向に移動する一方、蓋が開口部を覆わない状態から覆う状態に変化するときに開口部から離間する方向に移動するように構成するのが好ましい。

蓋は、たとえば筐体に対して回動可能に連結される。この場合、ホルダ部は、蓋の動作に連動して移動するように構成される。ホルダ部は、ギア機構により蓋の動作に連動して移動するように構成するのが好ましい。

ギア機構は、たとえば蓋に設けられた第１ラック部と、ホルダ部に設けられた第２ラック部と、第１ラック部と第２ラック部との間を連結する１以上のギアと、を備えたものとして構成される。第１ラック部の移動経路は、たとえばガイド部によって規制される。この場合、第１ラック部を、可撓性を有するものとして構成することにより、第１ラック部の少なくとも一部をガイド部に沿って移動させることができる。

本発明の分析装置は、分析用具における目的部位にまで試料が移動したことを報知するための報知手段をさらに備えているのが好ましい。報知手段としては、音あるいは光を利用して、試料が目的部位に移動したことを使用者に認識させる構成を適用できる。音を利用した報知手段としては、たとえばアラーム音や音声を生成することができるものを採用することができ、光を利用した報知手段としては、光源を採用することができる。

上記光学的分析装置はさらに、目的部位にまで試料が移動したことを検知するための検知手段を備えているのが好ましい。検知手段は、たとえば分析用具に光を照射するための光源部および分析用具から進行してくる光を受光するための受光部を含んでいる。光源部および受光部は、分析用具を分析する際に使用する測光ユニットのものを使用することができる。この場合には、光源部および受光部は、たとえばホルダ部が往復移動する方向に、往復移動するように構成するのが好ましい。検知手段は、測光ユニットとは別に設けてもよい。

本発明は、携帯型として構成された光学的分析装置に対して適用することができる。ここで、携帯型とは、たとえばカバンなどに収容して不便なく持ち歩けるサイズおよび重量のものをさし、典型的にはポケットや手のひらに収まるサイズであり、片手で容易に持ち運べる程度の重量のものをさす。

図１ないし図５に示した血糖値測定装置１は、バイオセンサ２を用いて、光学的手法によって血糖値を測定するように構成されている。この血糖値測定装置１は、携帯型として構成されており、筐体３に対して、回転可能に蓋４を連結した形態を有している。蓋４は、筐体３の内部に光が侵入するのを抑制するためのものである。

図６に示したように、バイオセンサ２は、全体が透明に形成されており、毛細管力を生じさせるための流路２０を備えている。この流路２０の内部は、導入口２１および排気口２２において外部と連通している。流路２０の途中には、測光部位２３が設けられている。この測光部位２３には、試薬部２４が形成されている。

試薬部２４は、たとえば酸化還元酵素、電子伝達物質および発色剤を含んだものとして構成されている。酸化還元酵素は、血液中のグルコースから電子を取り出して、その電子を電子伝達物質に供給するためのものである。酸化還元酵素としては、たとえばＧＤＨを使用することができる。電子伝達物質は、酸化還元酵素から供与された電子を発色剤に供給するためのものである。電子伝達物質としては、たとえばＲｕ錯体が使用される。発色剤は、電子伝達物質から供与された電子によって発色するものであり、血液中におけるグルコースの量に応じた呈色を示すものである。発色剤としては、たとえばＭＴＴ(3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide)を使用することができる。

図１に示したように、筐体３には、複数の操作ボタン３０、表示部３１および報知部３２が設けられている。複数の操作ボタン３０は、分析装置１に対して各種の情報を入力するときに操作される部分であり、たとえば測定を開始する際に操作され、あるいは分析装置１の設定を行う際に操作される。表示部３１は、測定結果の他、操作手順やエラーである旨などを表示するためのものであり、たとえばＬＣＤによって構成される。報知部３２は、バイオセンサ２に対して十分な量の血液が供給されたことを使用者に知らしめるためのものである。この報知部３２においては、測定が終了したことを使用者に知らしめるようにしてもよい。報知部３２は、たとえば光あるいは音によって報知がなされるように構成され、たとえばＬＥＤやスピーカによって構成される。なお、表示部３１に対して、報知部３２の機能を持たせることもできる。

筐体３の内部には、図２ないし図５に示したように、ホルダ部３３、ギア機構３４、および測光ユニット３５が設けられている。

ホルダ部３３は、バイオセンサ２を保持し、かつバイオセンサ２を移動させるためのものであり、図中の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に往復移動可能とされている。このホルダ部３３は、凹部３３ａおよびラック部３３ｂを有している。凹部３３ａは、バイオセンサ２の端部を収容するためのものであり。この凹部３３ａに対しては、筐体３の開口部３６を介してバイオセンサ２が保持させることができる。ラック部３３ｂは、ギア機構３４を構成するものであり、複数の歯を有している。ホルダ部３３は、凹部３３ａおよびラック部３３ｂが筐体３の内面に接触した状態で配置されている。これにより、ホルダ部３３の移動経路がＤ１，Ｄ２方向に規制されている。ただし、ホルダ部３３は、蓋４が開いた状態においてバイオセンサ２の導入口２１が筐体３の外部に露出する一方、蓋４が閉じた状態において測光部位２３が筐体３の内部に収容されるように配置されている。

ギア機構３４は、蓋４の開閉動作に連動してホルダ部３３を往復移動させるためのものであり、上述したホルダ部３３のラック部３３ｂの他に、ラック部３４ａ、ピニオンギア３４ｂ，３４ｃを含んでいる。ラック部３４ａは、複数の歯を有しているとともに、全体が可撓性を有するものとして形成されている。このラック部３４ａは、蓋４に接続されているとともに、ピニオンギア３４ｂによって筐体３の凸部３７に押し付けられている。したがって、ラック部３４ａは、蓋４を開けるとき、あるいは閉じるときに、凸部３７と接触する部分において、図中の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に沿って移動する。ピニオンギア３４ｂはラック部３４ａおよびピニオンギア３４ｃに連結されており、ピニオンギア３４ｃはピニオンギア３４ｃおよびホルダ部３３のラック部３３ｂに連結されている。

ギア機構３４においては、蓋４が開いた状態から閉じた状態に変化するときに、ラック部３４ａが図中の矢印Ｄ２方向に移動する。このとき、ピニオンギア３４ｂが図中の時計回り方向に回転する一方で、ピニオンギア３４ｃが図中の反時計回り方向に回転する。その結果、ホルダ部３３のラック部３３ｂひいてはホルダ部３３の全体は、蓋４が閉じる動作に連動して図中の矢印Ｄ２方向に移動する。一方、蓋４が閉じた状態から開いた状態に変化するときには、ギア機構３４の各構成要素３３ｂ，３４ａ〜３４ｃが先とは反対の方向に運動し、ホルダ部３３の全体は、蓋４を開ける動作に連動して図中の矢印Ｄ１方向に移動する。

測光ユニット３５は、バイオセンサ２の測定部位２３に光を照射してそのときに測定部位２３を透過した光を受光するためのものであり、光源部３５ａおよび受光部３５ｂを有している。光源部３５ａは、測定部位２３に向けて光を照射するためのものであり、たとえばＬＥＤにより構成されている。受光部３５ｂは、光源部３５ａから測定部位２３に照射された光のうち、測定部位２３を透過した光を受光するためのものであり、たとえばフォトダイオードにより構成されている。測光ユニット３５は、図における矢印Ｄ１，Ｄ２方向に往復移動可能なように構成されている。すなわち、測光ユニット３５は、蓋４が開いた状態において測定部位２３に光を照射したときの透過光に基づいて、測定部位２３に血液が供給されたか否かを判断するために利用され、蓋４を閉じた状態において、測定部位２３における呈色度合いを測定するために利用される。

血糖測定値装置１は、図７にブロック図として示したように、上述した要素に加えて、演算部５０、電源５１および制御部５２をさらに備えている。

演算部５０は、バイオセンサ２に対する血液の供給検知および血糖値演算を行うものである。より具体的には、演算部５０は、たとえば受光部３５ｂでの受光量の変化をモニタリングすることにより測定部位２３に血液が供給されたか否かを判断し、あるいは受光部３５ｂでの受光量を、予め作成しておいて検量線に当てはめることにより血糖値の演算を行う。

電源５１は、各部の動作に必要な電力を供給するためのものであり、たとえば乾電池などの直流電源により構成されている。

制御部５２は、各部の動作を制御するためのものである。より具体的には、測光ユニット３５の位置を規制し、演算部５０に対して血液の供給検知および血糖値を演算させ、表示部３１に目的とする情報を表示させ、あるいは報知部３２による報知を行わせる。

次に、血糖値測定装置１を用いた血糖値測定について、図１ないし図７を参照して説明する。

血糖値測定装置１において血糖値を測定する場合には、まず蓋４を開けた状態として筐体３の開口部３６が露出した状態とする。この状態において、開口部３６を介してバイオセンサ２をホルダ部３３に保持させる。ホルダ部３３にバイオセンサ２を保持させた場合には、バイオセンサ２における導入口２１が露出しており、この導入口２１から血液を導入することができる。

バイオセンサ２に血液を導入した場合には、バイオセンサ２においては、測定部位２３に向けて血液が流路２０を移動する。一方、血糖値測定装置１においては、測定ユニット３５の光源部３５ａから測定部位２３に対して光が照射され、演算部５０において受光部３５ｂでの受光量の変化がモニタリングされる。

バイオセンサ２においては、測光部位２３に血液が供給された場合には、試薬部２４が溶解し、測定部位２３に液相反応系が構築される。一方、血糖値測定装置１においては、演算部５０によって測定部位２３に血液が供給されたことが認識され、その事実が報知部３２によって報知される。これにより、使用者は、蓋４を閉じるきっかけが与えられる。ただし、使用者は、報知部３２によって報知される以前に蓋４を閉じてもよく、また血糖値測定装置１において自動的に蓋を閉じるようにしてもよい。これらの場合には、報知部３２による報知は、測定部位２３に対して適切に血液が供給されたことを使用者に知らしめるためになされる。

血糖値測定装置１において蓋４が閉じられた場合には、ギア機構３４によってホルダ部３３が図中のＤ２方向に移動させられる。これにより、バイオセンサ２は、筐体３の内部に引き込まれていく。これと同時的に、筐体３の内部においては、測定ユニット３５が図中のＤ２方向に移動させられる。測定ユニット３５では、演算部５０によって血液の供給が確認された後から一定時間経過後において、バイオセンサ２の測定部位２３に対して光を照射してそのときの透過光を受光する。これに対して、演算部５０では、測定ユニット３５の受光部３５ｂにおける受光量に基づいて血糖値を演算する。この演算結果は、表示部３１において表示される。一方、血糖値の測定が終了した場合には、蓋４を開けることによりバイオセンサ２を容易に取り外すことができる。すなわち、蓋４を開けることにより、ギア機構３４によってバイオセンサ２が筐体３から突出した状態とされる。

血糖値測定装置１では、筐体３の開口部３６を覆いうる蓋４が設けられており、蓋４を閉めることによって外部からバイオセンサ２の測光部位２３に光が侵入することを阻止することができる。これにより、筐体３の内部に外部光が侵入することを抑制し、外部光が受光部３５ｂにおいて受光されてしまうことを抑制することができる。また、蓋４を閉じる動作に連動してホルダ部３３が移動し、バイオセンサ２が筐体３の内部に収容される。これにより、受光部３５ｂを含めた測定ユニット３５を筐体３における開口部３６から離れた場所に位置させ、その位置において血糖値の演算に必要な光量を測定することができる。すなわち、より外部光の影響を受けにくい状態で受光部３５ｂにおいてバイオセンサ２の測定部位２３からの透過光を受光することができるようになる。したがって、血糖値測定装置１では、外部光が血糖値測定に影響を与えることを抑制することができ、測定精度を向上させることができる。このような効果は、バイオセンサ２に対して何らの変更を加えることなく得ることができる。

本発明に係る血糖値測定装置にバイオセンサを装着した状態を示す全体斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 図１に示した血糖値測定装置において、蓋を閉じた状態を示す図２に相当する断面図である。 図１に示した血糖値測定装置において、蓋を閉じた状態を示す図３に相当する断面図である。 バイオセンサの全体斜視図である。 図１に示した血糖値測定装置のブロック図である。

符号の説明

１ 血糖値測定装置(分析装置)
２ バイオセンサ(分析用具)
３ 筐体
３３ ホルダ部
３３ｂ ラック部(第２ラック部)
３４ ギア機構
３４ａ (ギア機構の)ラック部(第１ラック部)
３４ｂ，３４ｃ (ギア機構の)ピニオンギア(ギア)
３５ 測光ユニット(検知手段として機能するもの)
３５ａ (測光ユニットの)光源部
３５ｂ (測光ユニットの)受光部
３６ (筐体の)開口部
３７ (筐体の)凸部(ガイド部)
４ 蓋

Claims (12)

1. 光学的手法を利用して試料の分析を行うように構成された分析装置であって、
   分析用具を保持するためのホルダ部と、
   上記ホルダ部に上記分析用具を保持させるときに利用される開口部を有する筐体と、
   上記開口部を覆う状態と覆わない状態とを選択することが可能な蓋と、
   を備えたことを特徴とする、分析装置。
2. 上記ホルダ部は、上記開口部に接近する方向および上記開口部から離間する方向に往復移動可能なように構成されている、請求項１に記載の分析装置。
3. 上記ホルダ部は、上記蓋が上記開口部を覆う状態から覆わない状態に変化するときに、上記開口部に接近する方向に移動する一方、上記蓋が上記開口部を覆わない状態から覆う状態に変化するときに上記開口部から離間する方向に移動するように構成されている、請求項２に記載の分析装置。
4. 上記蓋は、上記筐体に対して回動可能に連結されており、
   上記ホルダ部は、上記蓋の動作に連動して移動するように構成されている、請求項３に記載の分析装置。
5. 上記ホルダ部は、ギア機構により上記蓋の動作に連動して移動するように構成されている、請求項４に記載の分析装置。
6. 上記ギア機構は、上記蓋に設けられた第１ラック部と、上記ホルダ部に設けられた第２ラック部と、上記第１ラック部と上記第２ラック部との間を連結する１以上のギアと、を備えている、請求項５に記載の分析装置。
7. 上記第１ラック部の移動経路を規制するためのガイド部をさらに備えている、請求項６に記載の分析装置。
8. 上記第１ラック部は、可撓性を有しており、少なくとも一部が上記ガイド部に沿って移動することができるように構成されている、請求項７に記載の分析装置。
9. 上記分析用具における目的部位にまで試料が移動したことを報知するための報知手段をさらに備えている、請求項１ないし８のいずれかに記載の分析装置。
10. 上記目的部位にまで試料が移動したことを検知するための検知手段を備えている、請求項９に記載の分析装置。
11. 上記分析用具に光を照射するための光源部と、上記分析用具から進行してくる光を受光するための受光部と、を備えており、かつ、
    上記検知手段は、上記光源部および上記受光部を含んで構成されている、請求項１０に記載の分析装置。
12. 携帯型として構成されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載の分析装置。

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