JP2012042309A - 生理活性物質採取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生体の体表表面Sから生理活性物質を取得するために体表表面Sに当接される採取部1と、採取部1に溶媒を送液する送液手段と、を備え、採取部1には、送液手段から送液されて流路121通流する溶媒を体表表面Sに接触させる開口124が設けられている生理活性物質採取装置を提供する。この生理活性物質採取装置では、採取部1において生体の体表表面Sに溶媒を接触させることにより、該溶媒中に生理活性物質を採取することができる。
【選択図】図4
Description
この生理活性物質採取装置は、弾性と弾性変形による自己封止性とを備える封止部材により閉蓋された容器の内部に、前記開口において前記体表表面に接触した前記溶媒を注入する回収手段を備え、回収手段は、前記封止部材を穿通可能な中空ニードルを含んでなり、中空ニードル端部の孔から溶媒を排液するものであることが好ましい。
また、この生理活性物質採取装置は、前記中空ニードルを、下方に移動させて中空ニードル端部を前記封止部材を穿通させて前記容器内に到達させ、あるいは、上方に移動させて容器内に到達した中空ニードル端部を封止部材を再度挿通させて容器外に抜去する駆動手段と、中空ニードルの下方に複数の容器を一つずつ位置させる送り手段と、を備えることが好ましい。
さらに、この生理活性物質採取装置は、前記中空ニードル端部が前記容器外に存在するときに、中空ニードルと前記容器との間に位置して、前記孔から排液される前記溶媒を受容する廃液受容部を有し、前記中空ニードルが下方に移動するときに、廃液受容部を中空ニードルと容器との間から退避させる駆動手段を備えることが好ましい。
この生理活性物質採取装置は、前記採取部に空気を送気する送気手段を備え、採取部に前記溶媒及び空気を選択的に導入するものとできる。採取部に溶媒及び空気を選択的に導入することで、採取部において生体の体表表面に接触する溶媒を所定容量毎に空気により分断して送液し、回収することができる。
この生理活性物質採取装置において、前記採取部は、前記溶媒が通流される流路と、流路への溶媒の導入口と、流路からの溶媒の排出口と、流路の導入口と排出口との間に位置する前記開口と、が形成された基板を含んでなり、基板は、採取部において交換可能に配されていることが望ましい。
また、この生理活性物質採取装置には、前記生理活性物質を定量する定量部と、生理活性物質の定量値に基づいて前記生体に関する情報を自動判定により取得する判定部と、を設けてもよい。この場合、前記生理活性物質は、例えばコルチゾール類、モノアミン類、エストロゲン類あるいは成長ホルモンとすることで、前記情報としてそれぞれ前記生体のストレス、情動、月経周期、運動の効果に関する情報を取得することが可能である。
1.本発明の第一実施形態に係る生理活性物質採取装置
(1)概要
(2)全体構成
(3)採取部
(4)回収手段
(5)定量部・判定部
2.第一実施形態の変形例に係る生理活性物質採取装置
(1)第一変形例
(2)第二変形例
(3)第三変形例
3.生理活性物質と生体情報
(1)概要
本発明者らは、生体情報を精度良くセンシングすることを目的とし、生体からの生理活性物質の採取手法について鋭意検討を行った。その結果、実施例において詳説するように、指や掌などの体表表面から生理活性物質を取得し得ることを初めて見出した。
図1は、本発明の第一実施形態に係る生理活性物質採取装置の概略構成を説明する斜視図である。
次に、図3及び図4を参照して、採取部1の構成を説明する。図3は、採取部1の構成を説明する模式図であり、(A)は上面図を、(B)は(A)中P−P断面における断面図を示す。また、図4は、生体表面から生理活性物質を取得するための操作を説明する断面模式図である。
続いて、図6及び図7を参照して、中空ニードル6を含む回収手段の動作を説明する。
生理活性物質取得装置Aは、上述したように、採取部1において生体表面に溶媒を接触させて溶媒中に生理活性物質を採取し、容器5内に回収する機能を有する。生理活性物質取得装置Aには、この生理活性物質の取得機能に加えて、生理活性物質を定量する機能及び/又は定量値に基づいて生体に関する情報(生体情報)を自動判定により取得する機能を付与してもよい。
第一実施形態に係る生理活性物質採取装置Aでは、採取部1を、装置本体に固定された固定基板11に、ホルダー14によって採取基板12を取り付けて構成する例を説明した。この他、採取部1の構成は、以下に説明する変形例を採用することもできる。
図8は、本発明に係る生理活性物質採取装置が備える採取部の変形例の構成を説明する模式図である。図は、採取部において、生体表面から生理活性物質を取得するための操作を示している。本変形例に係る採取部は、採取基板12を固定基板11及び装置本体から分離させた状態で、生体表面Sからの生理活性物質の採取を行い得る構成とされている。
図9は、本発明に係る生理活性物質採取装置が備える採取部の他の変形例の構成を説明する模式図あり、(A)は上面図を、(B)は(A)中P−P断面における断面図を示す。本変形例に係る採取部は、採取基板12内に、開口124において生体表面に接触した溶媒を貯留するための回収領域126を形成している。
図10は、本発明に係る生理活性物質採取装置が備える採取部の他の変形例の構成を説明する模式図あり、(A)は上面図を、(B)は(A)中P−P断面における断面図を示す。本変形例に係る採取部は、採取基板12内に溶媒を予め収容可能な溶媒収容領域128を形成している。
本発明に係る生理活性物質取得装置を用いて取得される生体情報には、ストレスや情動、月経周期、運動の効果等に関する情報の他、例えば、眠気(覚醒レベル)や健康状態、概日リズム(生体リズム)などが挙げられる。
1.皮膚表面からのコルチゾールの取得
6名の被験者について、1日3回(10時、14時、18時)、4日間、以下の2通りの方法により、指の皮膚表面からコルチゾールを取得した。
エタノールを含ませたペーパータオルで人差し指の指先を軽く拭いた。1%エタノール水50μLが入ったマイクロチューブの上部開口を人差し指の指先に当て、マイクロチューブの下端を親指で保持した(図11(A)参照)。人差し指と親指でマイクロチューブを挟持した状態で、マイクロチューブを逆さにして、人差し指の皮膚表面に1%エタノール水を1分間接触させた。ここで、始めにペーパータオルで指先を拭く目的は、皮膚表面に存在する夾雑物を取り除くことの他、皮膚表面にコルチゾールが蓄積している可能性を想定し、これを取り除くことを目的としている。
(2)シリンジによる採取
エタノールを含ませたペーパータオルで人差し指の指先を軽く拭いた。シリンジの先端に1%エタノール水50μLを充填し、シリンジを人差し指の指先に当てた状態で、シリンジを親指と中指で保持した(図11(B)参照)。右手でシリンジのピストンを引っ張ってシリンジ内を陰圧とし、皮膚表面にシリンジを吸い付け、人差し指の皮膚表面に1%エタノール水を1分間接触させた。この方法によれば、(1)のマイクロチューブによる採取に比べ、皮膚表面に接触させた1%エタノール水を、シリンジ内の陰圧に基づいて高収率に回収することが可能である。
皮膚表面に接触させた1%エタノール水(以下、単に「サンプル」という)40μLをバイアルに回収した。このサンプル30μLを、高速液体クロマトグラフィー(NANOSPACE SI-2、SHISEIDO)を用いた分析に供した。
実施例1で説明した方法(シリンジによる採取)により調製したサンプルについて、表面プラズモンセンサー(BiacoreX、ビアコア株式会社)を用いた間接競合SPRにより分析を行った。分析は以下の手順に従った。
SPRセンサには、予め表面にストレプトアビジンが固相化されたSA Chip (ビアコア株式会社)を用いた。標準品コルチゾールをビオチン化した。得られたビオチン化コルチゾールをAcetate 4.0 (ビアコア株式会社)に溶解し、流速10 μL/minで100 μLインジェクションを行い、アビジンビオチン反応によってSPRセンサ表面にコルチゾールを固相化した。固相化するコルチゾールは、約150 RUとした。
始めに、10 mM DMSO(Dimethyl sμLfoxide)溶液とした標準品コルチゾールを、1%エタノール水を用いて段階希釈し、コルチゾール濃度100, 50, 25, 12.5, 6.25, 3.13, 1.56, 0.78 nMの標準溶液を作製した。各濃度の標準溶液40 μLを、5 ng/mL抗コルチゾール抗体溶液40 μLと十分混合し、結合反応を行なわせた。結合反応後の標準サンプル溶液25 μLを、10 μL/min、25℃でインジェクションした。なお、抗コルチゾール抗体にはAbcam社マウスモノクローナル抗体(XM210)を、ランニングバッファーにはHBS-EPバッファー(ビアコア株式会社)を用いた。
実施例1調製したサンプル40 μLを、抗コルチゾール抗体溶液40 μLと十分混合し、結合反応を行なわせた。結合反応後の標準サンプル溶液40 μLを、20μL/min、25℃でインジェクションした。同様の条件で作成した検量線を、図15(B)に示す。
1.皮膚表面からのノルエピネフリン及びL−ドーパの取得
実施例1の「1.皮膚表面からのコルチゾールの取得」中、「(1)マイクロチューブによる採取」に記載の方法に従って、皮膚表面からノルエピネフリン及びL−ドーパを採取した。ただし、本実施例では、溶媒には水を使用し、皮膚表面に対する接触時間を3分間とした。
皮膚表面に接触させた水(以下、単に「サンプル」という)40μLをバイアルに回収した。このサンプル30μLを、高速液体クロマトグラフィー(NANOSPACE SI-2、SHISEIDO)を用いた分析に供した。
1.皮膚表面からのセロトニンの取得
実施例2と同様の方法に従って、皮膚表面からセロトニンを採取した。
皮膚表面に接触させた水(以下、単に「サンプル」という)100 μLをバイアルに回収した。このサンプル100 μLを、高速液体クロマトグラフィー(NANOSPACE SI-2、SHISEIDO)を用いた分析に供した。
1.皮膚表面からのエストラジオールの取得
実施例2と同様の方法に従って、皮膚表面からエストラジオールを採取した。エストラジオールの採取は、8名の被験者から行った。
皮膚表面に接触させた水(以下、単に「サンプル」という)100 μLをバイアルに回収した。このサンプル100 μLを、市販のELISAキット(High Sensitivity SALIVARY 17β-ESTRADIOL ENZYME IMMNOASSAY KIT、SALIMETRICS社)を用いた分析に供した。
1.皮膚表面からの成長ホルモンの取得
実施例2と同様の方法に従って、皮膚表面から成長ホルモンを採取した。ただし、ここでの採取は、親指の皮膚表面から行った。成長ホルモンの採取は、3名の被験者から行った。
サンプル100μLをバイアルに回収し、市販のELISAキット(hGH ELISA、Roche社)を用いた分析に供した。
Claims (11)
- 生体の体表表面から生理活性物質を取得するために前記体表表面に当接される採取部と、
採取部に溶媒を送液する送液手段と、を備え、
採取部には、送液手段から送液されて通流する前記溶媒を前記体表表面に接触させる開口が設けられている生理活性物質採取装置。 - 弾性と弾性変形による自己封止性とを備える封止部材により閉蓋された容器の内部に、前記開口において前記体表表面に接触した前記溶媒を注入する回収手段を備え、
回収手段は、前記封止部材を穿通可能な中空ニードルを含んでなり、中空ニードル端部の孔から溶媒を排液するものである請求項1記載の生理活性物質採取装置。 - 前記中空ニードルを、下方に移動させて中空ニードル端部を前記封止部材を穿通させて前記容器内に到達させ、あるいは、上方に移動させて容器内に到達した中空ニードル端部を封止部材を再度挿通させて容器外に抜去する駆動手段と、
中空ニードルの下方に複数の容器を一つずつ位置させる送り手段と、を備える請求項2記載の生理活性物質採取装置。 - 前記中空ニードル端部が前記容器外に存在するときに、中空ニードルと前記容器との間に位置して、前記孔から排液される前記溶媒を受容する廃液受容部を有し、
前記中空ニードルが下方に移動するときに、廃液受容部を中空ニードルと容器との間から退避させる駆動手段を備える請求項3記載の生理活性物質採取装置。 - 前記採取部に空気を送気する送気手段を備え、採取部に前記溶媒及び空気を選択的に導入する請求項4記載の生理活性物質採取装置。
- 前記採取部は、前記溶媒が通流される流路と、流路への溶媒の導入口と、流路からの溶媒の排出口と、流路の導入口と排出口との間に位置する前記開口と、が形成された基板を含んでなり、
基板は、採取部において交換可能に配されている請求項1〜5記載のいずれか一項に記載の生理活性物質採取装置。 - 前記生理活性物質を定量する定量部と、
生理活性物質の定量値に基づいて前記生体に関する情報を自動判定により取得する判定部と、を有する請求項6記載の生理活性物質採取装置。 - 前記生理活性物質をコルチゾール類とし、前記情報として前記生体のストレスに関する情報を取得する請求項7記載の生理活性物質採取装置。
- 前記生理活性物質をモノアミン類とし、前記情報として前記生体の情動に関する情報を取得する請求項7記載の生理活性物質採取装置。
- 前記生理活性物質をエストロゲン類とし、前記情報として前記生体の月経周期に関する情報を取得する請求項7記載の生理活性物質採取装置。
- 前記生理活性物質を成長ホルモンとし、前記情報として前記生体における運動の効果に関する情報を取得する請求項7記載の生理活性物質採取装置。
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