JP2005287762A - 電子光学式検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内部を液密に保つハウジング11と、ハウジング11に開けられた窓部をふさぎ液密に保ちつつ光を透過する透明層22と、透明層22の外側の面に密着し、被検体濃度に応じて蛍光特性の変化するインジケータ層21と、透明層22をはさんでインジケータ層21と相対する位置に設けられ、インジケータ層21からの蛍光を電気信号に変換する検出器25と、透明層22と検出器25の間に設置され、光源23からの光をインジケータ層方向へ放射する光学導波路24と、光学導波路24から検出器25方向への光を遮光する遮光層41と、を有することを特徴とする電子光学式検出装置。
【選択図】図1
Description
ハウジング11は、内部を液密に保つことができれば、どのようなものでもよく、加工性の観点からは、金属製や樹脂製のものが好ましい。特に、経皮的に生体内に埋め込むことを考慮して、たとえば、生体適合性のうえで実績のあるチタン材が最も好ましい。
インジケータ層21は、体液が侵入できるハイドロゲルを用いることができる。なおかつ、インジケータ層21は、体液から少なくとも、被検体であるグルコース分子が拡散でき、かつ、励起光を乱反射しない少なくとも2層のハイドロゲル層を含むことが好ましい。
透明層22は、光、特に、励起光および蛍光を吸収しない透明性と、水(生体内の体液)を透過しない素材であればよい。このような素材としては、たとえば、棚珪酸硝子、合成硝子、石英硝子、合成石英硝子、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリレートといったアクリル系樹脂、環状ポリオレフィン、フッ素樹脂等が利用できる。なかでも、体内での耐久性と、低波長の励起光の透過性が良好な石英硝子、合成石英硝子、非晶性フッ素樹脂が好ましいものである。
光源23は、インジケータ層21に照射される励起光を発するものであり、たとえば、発光ダイオード(LED)や半導体レーザー素子を用いることができる。
図7は、光学導波路24の一例を示す部分斜視図である。
この遮光層41は、たとえばSUS316製のステンレスパイプ91を図9に示すように、側面の一部を削ることで、導波路開口面31からの光がインジケータ層21方向にのみ向かうように開口された開口部を持つ。また、ステンレスパイプ91は、一方の端部92を銀蝋付けやカーボンブラック含有シリコーンコーキング剤等で光が漏れないように封鎖されている。
検出器25は、測定する蛍光を連続的にまたは定期的に、好ましくは1年以上にわたり光を電気信号に変換することのできる受光素子であればよく、たとえば市販のシリコンフォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いることができる。
図11は、集積回路の機能構成を示すブロック図である。
11…ハウジング、
12…窓部、
13…アンテナ部、
21…インジケータ層、
22…透明層、
23…光源、
24…光学導波路、
25…検出器、
26…集積回路、
27…電池、
28…アンテナ用コイル、
31…導波路開口面、
32…間隔、
41…遮光層、
46…カバー層、
47…蛍光発光層、
61…光ファイバー、
62…コア層、
63…クラッド層、
91…ステンレスパイプ、
73…光源(LEDチップ)。
Claims (9)
- 生体内に埋め込まれて生体中の被検体を計測する電子光学式検出装置において、
内部を液密に保つハウジングと、
前記ハウジングとともに内部を液密に保ち、光を透過する透明層と、
前記透明層の外側の面に密着し、前記被検体の濃度に対応して蛍光特性の変化する蛍光インジケータ分子を含むインジケータ層と、
前記ハウジング内部に、前記透明層をはさんで前記インジケータ層と相対する位置に設けられ、前記インジケータ層からの前記蛍光を電気信号に変換する検出器と、
前記インジケータ層と前記検出器の間に設置され、励起光を放射する発光部と、
前記発光部の前記検出器側に設けられ、前記発光部から前記検出器方向への光を遮光する遮光層と、
を有することを特徴とする電子光学式検出装置。 - 前記発光部は、前記インジケータ層と前記検出器との間以外の前記ハウジング内に設けられた光源から放射された光を導くために前記インジケータ層と前記検出器との間に設けられた光学導波路の導波路開口面であることを特徴とする請求項1記載の電子光学式検出装置。
- 前記光学導波路は、直径0.02〜1mmの断面が円形状である光ファイバーであることを特徴とする請求項2記載の電子光学式検出装置。
- 前記導波路開口面は、軸方向に長さ1〜20mm連続的に、または断続的に1カ所以上の光放射面からなることを特徴とする請求項2記載の電子光学式検出装置。
- 前記遮光層は、内側に反射面が形成された凹形状を成し、前記凹形状の内側に前記光学導波路が配置されることを特徴とする請求項2記載の電子光学式検出装置。
- 前記遮光層は、前記導波路開口面からの光が前記インジケータ層方向にのみ向かうように開口された開口部を持つ金属パイプであることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに記載の電子光学式検出装置。
- 前記遮光層は、前記導波路開口面以外の前記光学導波路の側面に施されたメッキ層であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに記載の電子光学式検出装置。
- 前記発光部および前記遮光層は、前記透明層と前記検出器との間に設けられていることを特徴とする請求項2〜7のいずれか一つに記載の電子光学式検出装置。
- 前記発光部および前記遮光層は、前記透明層の内部に設けられた空間内に設置されていることを特徴とする請求項2〜7のいずれか一つに記載の電子光学式検出装置。
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