JP2014025919A - 生体内成分測定方法および生体内成分測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度に組織液中の測定対象成分の量を解析することができる生体内成分測定方法を提供する。
【解決手段】生体から抽出された組織液を抽出媒体中に蓄積する工程と、蓄積された前記組織液中のアルブミンの量に関するアルブミン情報又はタンパク質の総量に関するタンパク質情報を取得する工程と、蓄積された前記組織液中の測定対象成分の量に関する成分情報を取得する工程と、前記アルブミン情報若しくはタンパク質情報と成分情報とに基づいて、前記測定対象成分の量に関する解析値を取得する解析値取得工程とを含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体内成分測定方法および生体内成分測定装置に関する。

従来、被験者の皮膚を介して抽出される組織液中に含まれる生体成分の量に関する解析値を取得する生体内成分測定方法または生体内成分測定装置が種々提案されている。また、抽出される組織液の量が被験者の皮膚の状態により変動することから、測定精度を向上させるために、組織液中に含まれる無機イオンの量に関するイオン情報を用いて生体成分の量を補正することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の測定方法および測定装置では、組織液中のグルコース量を測定するに際し、無機イオン、具体的には抽出された組織液中のナトリウムイオン濃度を補正パラメータとして用い、グルコースの量を解析している。

特開２０１０−１６９６６２号公報

しかし、特許文献１記載の測定方法および測定装置では、測定対象成分によっては、その量を正確に解析することができない場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高精度に組織液中の測定対象成分の量を解析することができる生体内成分測定方法および生体内成分測定装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の観点に係る生体内成分測定方法（以下、単に「測定方法」ともいう）は、生体から抽出された組織液を抽出媒体中に蓄積する工程と、
蓄積された前記組織液中のアルブミンの量に関するアルブミン情報又はタンパク質の総量に関するタンパク質情報を取得する工程と、
蓄積された前記組織液中の測定対象成分の量に関する成分情報を取得する工程と、
前記アルブミン情報若しくはタンパク質情報と成分情報とに基づいて、前記測定対象成分の量に関する解析値を取得する解析値取得工程と
を含むことを特徴としている。

本発明の測定方法では、補正パラメータとして、従来の無機イオンに代えてアルブミン若しくはタンパク質の総量（総タンパク（ＴＰ））を用いている。このアルブミンとタンパク質の総量の皮膚透過率は経時的に減少する傾向を示しており、同様の傾向を示すタンパク質などの高分子物質を測定対象成分とする場合に、かかるアルブミン若しくはタンパク質の総量を補正パラメータとして用いることで、当該測定対象成分の量に関する解析値を高精度に取得することができる。

また、本発明の第２の観点に係る生体内成分測定装置（以下、単に「測定装置」ともいう）は、生体から抽出した組織液を含む試料を導入するための導入部と、
導入部に導入された試料に含まれる、測定対象成分の量に関する成分情報、およびアルブミンの量に関するアルブミン情報を取得するための検出部と、
検出部で検出された前記アルブミン情報又はタンパク質の総量に関するタンパク質情報と成分情報とに基づいて、前記測定対象成分の量に関する解析値を取得する解析部と
を備えたことを特徴としている。

本発明の測定方法および測定装置によれば、高精度に組織液中の測定対象成分の量を解析することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るＣ反応性タンパク（ＣＲＰ）測定方法の測定手順を示すフローチャートである。 本発明の測定方法に用いられる穿刺具に装着される微細針チップの斜視図である。 本発明の測定方法に用いられる穿刺具の一例の斜視説明図である。 穿刺具によって微細孔が形成された皮膚の断面説明図である。 本発明の測定装置の一実施の形態の断面説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る測定方法で用いられる収集部材の断面説明図である。 図６に示される収集部材を皮膚に貼付した状態を示す断面説明図である。 アルブミンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との関係を示す図である。 ナトリウムイオンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との関係を示す図である。 ＣＲＰの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 アルブミンの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 ナトリウムイオンの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 アルブミン補正による推定ＣＲＰ濃度と参照値との関係を示すグラフである。 ナトリウムイオン補正による推定ＣＲＰ濃度と参照値との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法の測定手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る測定方法で用いられる組織液抽出用チャンバの断面説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る測定方法の測定手順の説明図である。 アルブミンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との関係を示す図である。 ナトリウムイオンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との関係を示す図である。 コルチゾールの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 Ｃ−ペプチドの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 ＤＨＥＡ−ｓの皮膚透過率の経時変化を示す図である。 総タンパク質（ＴＰ）の皮膚透過率の経時変化を示すグラフである。 抽出サンプル中のタンパク質の電気泳動の画像を示す図である。 総タンパク（ＴＰ）の皮膚透過率の経時変化を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の測定方法および測定装置の実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、本発明を、Ｃ反応性タンパク（ＣＲＰ）を測定する場合（第１〜２の実施の形態）またはコルチゾールを測定する場合（第３の実施の形態）に適用した例を説明する。

[第１の実施の形態]
本発明の第１の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法の測定手順を示すフローチャートである。

まず、図１を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法の測定手順の概略について説明する。なお、図１に示した工程のうち、ステップＳ１〜Ｓ６の工程は、測定を実施する者によって行われる工程であり、ステップＳ７の工程は、本実施の形態に係る測定装置によって行われる工程である。

最初に、被験者の測定部位の洗浄と、後述する穿刺具を用いた測定部位における微細孔の形成とが行われる(ステップＳ１)。この微細孔の形成は、被験者の皮膚からの組織液の抽出を促進するために行われる処理である。ついで、測定装置に設けられたタイマー部を用いて組織液の抽出時間が設定される（ステップＳ２）。ついで、後述する収集部材が測定部位に取り付けられ、組織液の抽出および組織液中のＣＲＰおよびアルブミンなどの蓄積が開始される（ステップＳ３）。ついで、ステップＳ２において設定された抽出時間の終了が、タイマー部のアラーム装置によって通知されたか否かが判定され（ステップＳ４）、通知された場合には収集部材が取り外されて組織液の抽出が終了する（ステップＳ５）。ついで、収集部材中に蓄積された分析物を専用容器内で純水中に回収する（ステップＳ６）。最後に、専用容器内の純水を用いて測定対象成分の測定が行われる（ステップＳ７）。

以下、各工程について詳細に説明する。
（ステップＳ１：前処理工程）
まず、被験者は、エタノールを含浸させた綿などを用いて皮膚Ｓの適用部位を洗浄し、測定結果の攪乱要因となる物質（汗、塵など）を除去する。そして、洗浄を行った皮膚Ｓに微細孔を形成する。

微細孔の形成は、例えば図２に示される微細針チップ１を装着した穿刺具２（図３参照）を用いて行うことができる。図３に示される穿刺具２は、減菌処理された微細針チップ１を装着して、当該微細針チップ１の微細針１aを生体の表皮（被験者の皮膚Ｓ）に当接させることによって、被験者の皮膚Ｓに組織液の抽出孔（図４の微細孔３）を形成する装置である。微細針チップ１の微細針１ａは、穿刺具２により微細孔３を形成した場合に、当該微細孔３が皮膚Ｓの表皮内にとどまり真皮までは到達しないような大きさ・形状を有する。穿刺具２は、筐体４と、この筐体４の表面に設けられたリリースボタン５と、筐体４の内部に設けられたアレイチャック６およびバネ部材７とを備えている。筐体４の下部４ａには開口（図示せず）が形成されている。バネ部材７はアレイチャック６を穿刺方向に付勢する機能を有する。アレイチャック６は下端に微細針チップ１を装着することができる。微細針チップ１の下面には、複数の微細針１ａが形成されている。また、穿刺具２は、アレイチャック６をバネ部材７の付勢力に逆らって上方（反穿刺方向）に押し上げた状態で固定する固定機構（図示せず）を有しており、使用者（被験者）がリリースボタン５を押下することにより、当該固定機構によるアレイチャック６の固定が解除され、バネ部材７の付勢力によって当該アレイチャック６が穿刺方向に移動するように構成されている。

このような穿刺具２を用いた穿刺手順として、まずアレイチャック６をバネ部材７の付勢力に逆らって上方（反穿刺方向）に押し上げた状態の穿刺具２を準備し、ついで微細孔３を形成する皮膚Ｓの所定部位に穿刺具２の下部４ａの開口（図示せず）を配置した状態で、リリースボタン５を押下する。これにより、前述した固定機構によるアレイチャック６の固定が解除されるとともに、アレイチャック６がバネ部材７の付勢力により皮膚Ｓ側に移動する。そして、アレイチャック６の下端に装着された微細針チップ１の微細針１ａが所定の速度で被験者の皮膚Ｓに当接する。これにより、図４に示されるように、被験者の皮膚Ｓの表皮部分に微細孔３が形成される。

リリースボタン５を押下した後、微細針チップ１の微細針１ａが被験者の皮膚Ｓに穿刺された状態を所定時間（例えば、３分間）保持させる。これにより、微細孔から抽出される組織液の量を増加させることができる。

（ステップＳ２：タイマー設定工程）
次に、被験者は、図５に示される測定装置４０に設けられた操作ボタン（図示せず）を操作することにより当該測定装置４０のタイマー部５０の時間（抽出時間）を設定する。設定時間としては、例えば５〜１２０分とすることができる。

（ステップＳ３〜Ｓ５：抽出―蓄積工程）
次に、図６に示される収集部材３０を用いて組織液の抽出および蓄積を行う。図６に示される収集部材３０は、被験者の皮膚Ｓから抽出した組織液を保持可能な保水性を有するゲル３１が支持部材３２によって支持された構造を有する。このゲル３１は、抽出媒体としての純水を含有している。

支持部材３２は、凹部を有する支持部本体３２ａと、この支持部本体３２ａの外周側に形成された鍔部３２ｂとを有し、支持部本体３２ａの凹部内にゲル３１が保持されている。鍔部３２ｂの表面には粘着層３３が設けられており、測定前の状態では、凹部内に保持されたゲル３１を封止する剥離紙３４が粘着層３３に貼付されている。測定を行う際には、剥離紙３４が粘着層３３から剥離されてゲル３１および粘着層３３が露出され、当該ゲル３１が被験者の皮膚Ｓに接触した状態で、収集部材３０を粘着層３３によって当該被験者の皮膚Ｓに貼り付けて固定することができる。

この抽出―蓄積工程において、被験者は、収集部材３０の剥離紙３４（図６参照）を取り除き、ついでこの収集部材３０を、図７に示されるように微細孔３を形成した部位に貼り付ける（ステップＳ３）。これにより、微細孔３を形成した部位とゲル３１とが接触するとともに、微細孔３を介してＣＲＰおよびアルブミンを含む組織液がゲル３１に移動し始めて、抽出が開始される。また、被験者は、抽出の開始と同時に測定装置４０のタイマー部５０をオンにする。この後、所定の時間（アラームの設定時間）が経過するまで収集部材３０を皮膚Ｓに貼り付けた状態で放置する（ステップＳ４）。そして、所定の時間が経過してアラームが鳴った時点で被験者は収集部材３０を皮膚Ｓから取り外す（ステップＳ５）。ここでは、タイマー部のアラームは５〜１２０分に設定されているので、５〜１２０分間の時間をかけて、継続して皮膚からの組織液の抽出が行われる。これにより、抽出―蓄積工程が終了する。

（ステップＳ６：抽出物の回収工程）
ついで、ゲル３１内に蓄積された抽出物が回収される。この回収は、被験者の皮膚Ｓから取り外した収集部材３０を、純水からなる回収液Ｌを収容する回収用チューブ３４（図５参照）内にて当該回収液Ｌに所定時間（例えば、３〜４８時間）浸漬させることで行うことができる。

（ステップＳ７：測定工程）
分析物の回収が終了した後、図５に示されるように、シリンジ３５を用いて、回収用チューブ３４内の回収液Ｌを測定装置４０の導入部４１を介して測定部４２に移動させる。検出部である測定部４２には、ＣＲＰ濃度測定用センサ４３およびアルブミン濃度測定用センサ４４が配設されており、電気制御部４５および解析部４６によって、ＣＲＰ濃度およびアルブミン濃度が測定される。得られた結果は、表示部４７にて出力される。ＣＲＰ濃度測定用センサ４３およびアルブミン濃度測定用センサ４４は、いずれも抗原抗体反応を利用した免疫センサであり、基板上に形成された抗体へのターゲット分子の結合に起因する屈折率の変化を光学的に検出する（ＳＰＲ法）。

前記解析部４６では、取得されたアルブミン濃度およびＣＲＰ濃度の各測定値を用いて、ＣＲＰの推定生体濃度（組織液中のＣＲＰの濃度又は血中のＣＲＰの濃度）が算出される。以下、この算出方法について詳細に説明する。

<アルブミンによる補正式の取得>
ある物質が半透性の膜を透過する際の当該物質の抽出速度（Ｊ）と膜透過率（Ｐ）との関係については、次の式（１）が成立することが知られている。この関係は、生体から抽出される組織液中の測定対象成分やアルブミンを「ある物質」とし、当該測定対象成分などが抽出される被験者の皮膚を「半透性の膜」とすると、本発明における測定または解析に適用することができる。
Ｊ＝Ａ×Ｐ×Ｃ ・・・・・・（１）
ここで、Ａは透過部の面積であり、Ｃは組織液中の生体成分の濃度である。

式（１）を変形すると次の式（２）となり、抽出速度Ｊ、透過部面積Ａ、および組織液中の生体成分の濃度から、当該生体成分の皮膚透過率が得られることが分かる。
Ｐ＝Ｊ／（Ａ×Ｃ） ・・・・・・（２）
抽出速度Ｊは、抽出された生体成分の濃度と抽出媒体量との積である抽出生体成分量を抽出時間で除することで求められる。

今、複数の被験者について、血清中濃度分析により求めた、上記の濃度Ｃに相当するＣＲＰ、アルブミンおよびナトリウムイオンの各濃度と、当該複数の被験者について、前述したステップＳ１〜ステップＳ６で集められた組織液を用いて測定したＣＲＰの濃度（株式会社サイクレックス製のＨｉｇｈ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ＣＲＰ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いて測定）およびアルブミンの濃度（タカラバイオ株式会社製のＨｕｍａｎ Ａｌｂｕｍｉｎ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いて測定）ならびにイオンクロマトグラフにより求めたナトリウムイオンの濃度とに基づいて、式（２）にしたがって、ＣＲＰ、アルブミンおよびナトリウムイオンの各皮膚透過率を算出した。

算出された皮膚透過率について、アルブミンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との関係を図８に示し、ナトリウムイオンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との関係を図９に示す。図８および図９より、ナトリウムイオンの皮膚透過率よりもアルブミンの皮膚透過率の方がＣＲＰの皮膚透過率との相関性が高いことがわかる。
アルブミンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との回帰直線を求めると
ｙ＝０．７０ｘ＋０．０００６となり、その相関係数Ｒは０．７８である。
一方、ナトリウムイオンの皮膚透過率とＣＲＰの皮膚透過率との回帰直線を求めると
ｙ＝０．０３２ｘ＋０．００１１となり、その相関係数Ｒは０．０２である。

このようにアルブミンとナトリウムイオンとで相関係数に大きな違いが生じる原因について鋭意検討を重ねた結果、本発明者らは、アルブミンとナトリウムイオンとでは皮膚透過率の経時変化が異なり、アルブミンの皮膚透過率の経時変化の方がナトリウムイオンのそれよりもＣＲＰの皮膚透過率の経時変化に近い傾向を示すことを見出した。

図１０〜１２は、それぞれＣＲＰ、アルブミンおよびナトリウムイオンの皮膚透過率の経時変化を示す図である。図１０〜１２において、ｘ軸のＬｏｏｐ ｎｕｍｂｅｒは、穿刺後の１５分単位での経過時間を示している。すなわち、ｘ軸の「１」は穿刺してから１５分後、「２」は穿刺してから３０分後、「３」は穿刺してから４５分後を示している。

図１０〜１２より、ナトリウムイオンの皮膚透過率は穿刺後の経過時間にかかわらずほぼ一定であるのに対し、ＣＲＰの皮膚透過率は穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰しており、両者の経時変化が大きく異なることがわかる。これに対し、アルブミンの皮膚透過率の経時変化は、ＣＲＰのそれと同様の傾向を示し、穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰していることがわかる。このように、皮膚透過率の経時変化が同様の傾向を示すことから、アルブミンの方がナトリウムイオンよりもＣＲＰとの皮膚透過率の相関性が高いことがわかる。したがって、ＣＲＰの皮膚透過率Ｐ（ＣＲＰ）は、アルブミンの皮膚透過率Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）より、以下の式（３）を用いて推定可能であることがわかる。
Ｐ（ＣＲＰ）＝０．７０×Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）＋０．０００６ ・・・・・・（３）

＜Ｐ（ＣＲＰ）の推定＞
上記式（３）を用いて、アルブミンの皮膚透過率Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）より、ＣＲＰの推定皮膚透過率ｐｄｃＰ（ＣＲＰ）を算出する。
Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）は、上記式（２）にしたがい算出することができ、算出に必要となる組織液中のアルブミンの濃度Ｃ（Ａｌｂｕｍｉｎ）は、被験者によって大きな違いはなく、共通の濃度であるという前提により定数で与えられる。具体的に、Ｃ（Ａｌｂｕｍｉｎ）は、例えば１．１２５ｇ／ｄＬ（組織液中濃度を血中濃度の基準値である４．５ｇ／ｄＬの１／４と仮定）とすることができる。

＜Ｃ（ＣＲＰ）の算出＞
式（３）により算出されたＣＲＰの推定皮膚透過率ｐｄｃＰ（ＣＲＰ）と、上記式（１）を変形して得られる式（４）より、組織液中のＣＲＰの濃度Ｃ（ＣＲＰ）を算出することができる。また、血中のＣＲＰの濃度は、組織液中のＣＲＰの濃度を血中のＣＲＰの濃度の１／４と仮定すると、組織液中のＣＲＰの濃度Ｃ（ＣＲＰ）を４倍することで算出することができる。
Ｃ（ＣＲＰ）＝Ｊ／（Ａ×ｐｄｃＰ（ＣＲＰ）） ・・・・・・（４）

図１３は、前述した手順により算出された組織液中のＣＲＰ濃度から推定した血中のＣＲＰ濃度と、参照値として求めた血清（ｓｅｒｕｍ）中のＣＲＰ濃度との相関を示す図である。図１４は、アルブミンに代えてナトリウムイオンを補正パラメータとして用いて算出された組織液中のＣＲＰ濃度と、参照値として求めた血清中のＣＲＰ濃度との相関を示す図である。図１４に示される実験では、前述した回帰直線（ｙ＝０．０３２ｘ＋０．００１１）を用いて、ナトリウムイオンの皮膚透過率からＣＲＰの皮膚透過率を推定した。

図１３および図１４より、アルブミン補正により得られるＣＲＰ濃度の相関係数Ｒは、ナトリウムイオン補正により得られるＣＲＰ濃度の相関係数Ｒよりも大きく、アルブミン補正の方がナトリウムイオン補正よりも測定の精度が高くなることがわかる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法について説明する。図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法の測定手順を示すフローチャートである。

まず、図１５を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係るＣＲＰ測定方法の測定手順の概略について説明する。なお、図１５に示したステップＳ１０〜Ｓ１９の各工程は、測定を実施する者によって行われる工程であり、そのうちステップＳ１９の工程（測定工程）は、濃度測定キットを用いて行われる工程である。本実施の形態では、濃度測定用センサが配設された測定部を備えた測定装置によって測定工程が行われる第１の実施の形態と異なり、後述する市販の濃度測定キットを用いて測定工程が行われる。

最初に、被験者の測定部位の洗浄と、後述する穿刺具を用いた測定部位における微細孔の形成と、組織液抽出用チャンバの測定部位への固定とが行われる(ステップＳ１０)。ついで、適宜のタイマー（図示せず）を用いて組織液の抽出時間が設定される（ステップＳ１１）。ついで、測定部位に固定されたチャンバ内へ組織液抽出媒体が供給される（ステップＳ１２）。ついで、組織液の抽出および組織液中のＣＲＰおよびアルブミンなどの蓄積が開始される（ステップＳ１３）。ついで、ステップＳ１２において設定された抽出時間の終了が、タイマーのアラーム装置によって通知されたか否かが判定され（ステップＳ１４）、通知された場合には組織液の抽出媒体が所定の容器内に回収される（ステップＳ１５）。ついで、組織液抽出用チャンバが洗浄される（ステップＳ１６）。ついで、所定回数の組織液の抽出が完了したか否かが判定され（ステップＳ１７）、所定回数の組織液の抽出が完了したと判定された場合には、組織液の抽出蓄積工程が終了し（ステップＳ１８）、所定回数の組織液の抽出が完了していないと判定された場合には、ステップＳ１１に戻って、チャンバ内へ組織液抽出媒体が供給され、前記ステップＳ１２〜ステップＳ１７が繰り返される。最後に組織液の測定が行われる（ステップＳ１９）。

以下、各工程について詳細に説明する。なお第１の実施の形態と共通する内容については、簡単のために説明を省略する。
（ステップＳ１０：前処理工程）
まず、被験者は、エタノールを含浸させた綿などを用いて皮膚Ｓの適用部位を洗浄し、測定結果の攪乱要因となる物質（汗、塵など）を除去する。そして、洗浄を行った皮膚Ｓに微細孔を形成する。微細孔の形成は、第１の実施の形態における穿刺具２を用いて行うことができる。

ついで、図１６に示される組織液抽出用チャンバ１０を被験者の皮膚Ｓの微細孔形成部位に固定する。組織液が保持可能な組織液抽出用チャンバ１０は、上下に開口を有する短筒状の支持部材１１からなっており、この支持部材１１の一方の端面には粘着層１２が形成されている。使用前においては、粘着層１２には剥離紙１３が貼付されている。使用時には、この剥離紙１３を剥がして、微細孔形成部位が支持部材１１の開口内に配置されるように組織液抽出用チャンバ１０の粘着層１２を被験者の皮膚Ｓに押し当てて当該組織液抽出用チャンバ１０を被験者の皮膚Ｓに固定する。

（ステップＳ１１：タイマー設定工程）
次に、被験者は、タイマーにより抽出時間を設定する。設定時間としては、例えば１５分とすることができる。

（ステップＳ１２：組織液抽出媒体の供給工程）
ついで、組織液抽出媒体（和光純薬株式会社製の精製水）２００μＬを用いて組織液抽出用チャンバ１０内の洗浄を行う。洗浄後、図１７に示されるように、組織液抽出用チャンバ１０内にピペット（図示せず）により組織液抽出媒体１４を所定量（１００μＬ）供給し、供給した組織液抽出媒体１４の蒸発を防ぐために組織液抽出用チャンバ１０の上部開口をメンディングテープ１５でシールする。これにより、微細孔３を形成した部位と組織液抽出媒体１４とが接触するとともに、微細孔３を介してＣＲＰおよびアルブミンを含む組織液が組織液抽出媒体１４中に移動し始めて、抽出が開始される。また、被験者は、抽出の開始と同時にタイマーのアラーム装置をオンにする。

（ステップＳ１３〜Ｓ１４：抽出―蓄積工程）
その後、所定の時間（アラームの設定時間）が経過するまで組織液抽出用チャンバ１０を皮膚Ｓに貼り付けた状態で放置する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。

（ステップＳ１５：組織液抽出媒体の回収）
所定の時間が経過してアラームが鳴った時点で被験者はメンディングテープ１５を取り外すとともに、ピペットにより組織液抽出用チャンバ１０内の液体（組織液が抽出された組織液抽出媒体１４）を所定の容器内に回収する。

（ステップＳ１６：組織液抽出用チャンバの洗浄）
ついで、ステップＳ１６において、所定量（例えば、１００μＬ）の組織液抽出媒体１４を用いて、組織液抽出用チャンバ１０内でピペットによる吐出・吸引を２〜３回繰り返すことで当該組織液抽出用チャンバ１０内の洗浄を行う。
ついで、ステップＳ１７において、所定回数の組織液の抽出が完了したか否かが判定され、所定回数の組織液の抽出が完了したと判定された場合には、組織液の抽出蓄積工程が終了し（ステップＳ１８）、所定回数の組織液の抽出が完了していないと判定された場合には、ステップＳ１１に戻って、アラームが再度設定され、ついでチャンバ内へ組織液抽出媒体が供給され（ステップＳ１２）、前記ステップＳ１３〜ステップＳ１６が繰り返される。

（ステップＳ１９：測定工程）
ついで、回収した抽出媒体のＣＲＰの濃度およびアルブミンの濃度を測定する。ＣＲＰの濃度は、市販されている測定キット、例えば株式会社サイクレックス製のＨｉｇｈ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ＣＲＰ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いて測定することができる。また、アルブミンの濃度も、同じく市販されている測定キット、例えばタカラバイオ株式会社製のＨｕｍａｎ Ａｌｂｕｍｉｎ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いて測定することができる。

取得したアルブミン濃度およびＣＲＰ濃度の各測定値を用いて、第１の実施の形態と同様の方法でＣＲＰの推定生体濃度を算出する。

［第３の実施の形態］
本実施の形態では、タンパク質の一種であるＣＲＰを測定対象成分とした第１または第２の実施の形態と異なり、ステロイドホルモンの一種であるコルチゾールを測定対象成分としている。なお、コルチゾールの皮膚透過率を推定するために用いる指標（補正指標）としては、第１または第２の実施の形態と同様にアルブミンを採用している。

図１に示される測定手順フロー（ステップＳ１〜ステップＳ７）と同様の測定手順により、アルブミン濃度およびコルチゾールの各測定値を取得する。ただし、本実施の形態で用いた測定装置では、ＣＲＰ濃度測定用センサ４３（図５参照）に代えて、コルチゾールの濃度を測定することができるコルチゾール濃度測定用センサが測定部４２に配設されている。そして、取得されたアルブミン濃度およびコルチゾール濃度の各測定値を用いて、コルチゾールの推定生体濃度が算出される。

＜アルブミンによる補正式の取得＞
複数の被験者について、血清中濃度分析により求めた、上記式（１）〜（２）における濃度Ｃに相当するコルチゾール、アルブミンおよびナトリウムイオンの各濃度と、当該被験者について、第１の実施の形態と同様のステップＳ１〜ステップＳ６で集められた組織液を用いて測定したコルチゾールの濃度（Salimetrics社製のELISA Kit）およびアルブミンの濃度（タカラバイオ株式会社製のＨｕｍａｎ Ａｌｂｕｍｉｎ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いて測定）ならびにイオンクロマトグラフにより求めたナトリウムイオンの濃度とに基づいて、上記式（２）にしたがって、コルチゾール、アルブミンおよびナトリウムイオンの各皮膚透過率を算出した。

算出された皮膚透過率について、アルブミンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との関係を図１８に示し、ナトリウムイオンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との関係を図１９に示す。図１８および図１９より、ナトリウムイオンの皮膚透過率よりもアルブミンの皮膚透過率の方がコルチゾールの皮膚透過率との相関性が高いことがわかる。
アルブミンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との回帰直線を求めると
ｙ＝０．２４９３ｘ＋０．００２３となり、その相関係数Ｒは０．５である。
一方、ナトリウムイオンの皮膚透過率とコルチゾールの皮膚透過率との回帰直線を求めると
ｙ＝０．０３４４ｘ＋０．００２２となり、その相関係数Ｒは０．１である。

このようにアルブミンとナトリウムイオンとで相関係数に大きな違いが生じる原因は、前述したように、アルブミンの皮膚透過率の経時変化の方がナトリウムイオンのそれよりもコルチゾールの皮膚透過率の経時変化に近い傾向を示すからである。

図２０は、コルチゾールの皮膚透過率の経時変化を示す図である。図２０において、ｘ軸のＬｏｏｐ ｎｕｍｂｅｒは、図１０〜１２と同様、穿刺後の１５分単位での経過時間を示している。

前出した図１２より、ナトリウムイオンの皮膚透過率は穿刺後の経過時間にかかわらずほぼ一定であるのに対し、図２０に示されるコルチゾールの皮膚透過率は穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰しており、両者の経時変化が大きく異なることがわかる。これに対し、アルブミンの皮膚透過率の経時変化は、図１１に示されるように、コルチゾールのそれと同様の傾向を示し、穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰していることがわかる。このように、皮膚透過率の経時変化が同様の傾向を示すことから、アルブミンの方がナトリウムイオンよりもコルチゾールとの皮膚透過率の相関性が高いことがわかる。したがって、コルチゾールの皮膚透過率Ｐ（コルチゾール）は、アルブミンの皮膚透過率Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）より、以下の式（５）を用いて推定可能であることがわかる。
Ｐ（コルチゾール）＝０．２４９３×Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）＋０．００２３ ・・・・（５）

＜Ｐ（コルチゾール）の推定＞
補正指標としてアルブミンを用いる場合、上記式（５）を用いて、アルブミンの皮膚透過率Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）より、コルチゾールの推定皮膚透過率ｐｄｃＰ（コルチゾール）を算出する。
Ｐ（Ａｌｂｕｍｉｎ）は、第１の実施の形態と同様にして、上記式（２）にしたがい算出することができ、算出に必要となる組織液中のアルブミンの濃度Ｃ（Ａｌｂｕｍｉｎ）は、被験者によって大きな違いはなく、共通の濃度であるという前提により定数（例えば、１．１２５ｇ／ｄＬ）で与えられる。

＜Ｃ（コルチゾール）の算出＞
式（５）により算出されたコルチゾールの推定皮膚透過率ｐｄｃＰ（コルチゾール）と、上記式（１）を変形して得られる式（６）より、コルチゾールの濃度Ｃ（コルチゾール）を算出することができる。
Ｃ（コルチゾール）＝Ｊ／（Ａ×ｐｄｃＰ（コルチゾール）） ・・・・・（６）

前述した実施の形態では、組織液中のＣＲＰ（第１〜第２の実施の形態）またはコルチゾール（第３の実施の形態）を測定対象成分としているが、本発明の測定方法は、これらに限定されず他の生体成分も測定対象とすることができる。本発明の測定方法が測定の対象とすることができる組織液中の生体成分としては、大きく高分子物質と、高分子物質に低分子物質が結合したものとの２つに分類することができる。

前者の高分子物質の例としては、例えば、ＣＲＰ、インスリン、Ｃ−ペプチドなどのタンパク質；ＤＮＡまたはＲＮＡである核酸；グリコーゲンなどの多糖を挙げることができる。

例えば、Ｃ−ペプチドの皮膚透過率の経時変化も、図２１に示されるように、前述したＣＲＰやコルチゾールと同様、穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰しており、アルブミンと同様の傾向を示している。したがって、Ｃ−ペプチドの皮膚透過率についてもアルブミンの皮膚透過率を用いて推定できることがわかる。

また、後者の高分子物質に低分子物質が結合したものの例としては、例えば、コルチゾール、ＤＨＥＡ−ｓやテストステロンなどのステロイドホルモン；ＡｐｏＢ４８、ＡｐｏＡＩなどのアポタンパク質が低分子の脂質に結合したリポタンパク質を挙げることができることができる。さらに、バンコマイシンなどの抗生物質やワルファリンなどの低分子の薬物を例示することができる。

例えば、ステロイドホルモンの一種であるＤＨＥＡ−ｓの皮膚透過率の経時変化も、図２２に示されるように、前述したＣＲＰやコルチゾールと同様、穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰しており、アルブミンと同様の傾向を示している。したがって、ＤＨＥＡ−ｓの皮膚透過率についてもアルブミンの皮膚透過率を用いて推定できることがわかる。

このように、本発明の測定方法では、高分子物質又はこれに低分子物質が結合したもの（以下、両者をまとめて「高分子物質」と総称する）を好適な測定対象物質としているが、以下、その理由について説明する。
高分子物質の例としてのタンパク質について、その抽出速度が時間の経過とともに遅くなっていくことを実験により確認した。以下の「ａ」〜「ｃ」の３つの時間帯（各１５分間）におけるタンパク質の抽出速度を算出した。なお、図２３において、「ｄ」は非穿刺の部位のデータである。また、抽出速度（Ｊ）は、前述したように、抽出されたタンパク質の濃度と抽出媒体量との積であるタンパク質の量を抽出時間で除することで求められる。
ａ：穿刺直後〜１５分
ｂ：１５分〜３０分
ｃ：３０分〜４５分
測定部位数は、穿刺、非穿刺ともに３部位であり、各部位について抽出されたタンパク質の総量を測定した後に、３つの部位から抽出されたサンプルを混和し、電気泳動にかけた。穿刺後の時間経過とタンパク質抽出速度の関係を図２３に示し、電気泳動による画像を図２４に示す。

図２３より、時間の経過とともに組織液に抽出されるタンパク量が減少していることがわかる。これに対し、例えばグルコースでは時間経過に伴う減少は、ほとんど見られない。したがって、補正パラメータとして、その抽出量が時間経過とともに減少するアルブミンを用いた測定対象成分としては、タンパク質などの高分子物質のように、時間の経過とともに組織液に抽出される量が減少するものが適していることがわかる。

図２４の電気泳動の画像からは５．６〜１０２ｋＤａまでの範囲の分子量を確認することができることから、本発明の測定対象成分であるタンパク質としては、５．６〜１０２ｋＤａまでの範囲の分子量を有するものとすることができ、減少の程度が比較的大きいという点からは、好ましくは８．９〜９４ｋＤａまでの範囲の分子量を有するものとすることができる。

〔その他の変形例〕
なお、今回開示された実施の形態および実験例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前述した実施の形態および実験例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、前述した実施の形態では、ＣＲＰなどの測定対象成分の皮膚透過率を推定する際に用いる補正指標として、アルブミンを用いているが、タンパク質の総量（総タンパク（ＴＰ））を用いることもできる。この総タンパク（ＴＰ）の皮膚透過率も、図２５に示されるように、アルブミンと同様の傾向を示す。すなわち、総タンパク（ＴＰ）の皮膚透過率も、アルブミンの皮膚透過率と同様、穿刺後の時間経過にしたがい徐々に減衰している。総タンパク（ＴＰ）は、ビウレット法により測定される多種類のタンパク質の総量であり、アルブミンおよびγグロブリンがその大部分を占める。かかる総タンパク（ＴＰ）は、その他の生体内タンパク質と比較して、生体内濃度変化が小さい（基準値：６．７〜８．３ｇ／ｄＬ）ので、アルブミンと同様、本発明における補正指標として使用可能である。

また、前述した実施の形態では、生体からの組織液の抽出を促進する処理として、被験者の皮膚に穿刺具を用いて微細針を形成しているが、他の方法により組織液の抽出を促進することもできる。例えば、皮膚の角質を除去するいわゆるピーリングなどによって組織液の抽出を促進してもよいし、さらにはイオントフォレシス、エレクトロポレーション、レーザーポレーション、サーマルポレーション、ソノフォレーシス、ケミカルエンハンサーなどにより組織液の抽出を促進してもよい。ケミカルエンハンサーの例としては、例えばアルコール、テルペン類、界面活性剤などを挙げることができる。

また、前述した第１の実施の形態では、ＣＲＰ濃度およびアルブミン濃度を、抗原抗体反応により生じた屈折率変化を光学的に検出するセンサを用いて測定しているが、特定の波長の光を照射することで、抗体に標識した光電変換色素を光励起し、発生した電流を測定する光電気化学センサなど他のセンサを用いて測定することもできる。

１ 微細針チップ
１ａ 微細針
２ 穿刺具
３ 微細孔
４ 筐体
４ａ 下部
５ リリースボタン
６ アレイチャック
７ バネ部材
１０ 組織液抽出用チャンバ
３０ 収集部材
３１ ゲル
４０ 測定装置
４１ 導入部
４２ 測定部
４３ ＣＲＰ濃度測定センサ
４４ アルブミン濃度測定センサ
４５ 電気制御部
４６ 解析部

Claims (21)

1. 生体から抽出された組織液を抽出媒体中に蓄積する工程と、
   蓄積された前記組織液中のアルブミンの量に関するアルブミン情報又はタンパク質の総量に関するタンパク質情報を取得する工程と、
   蓄積された前記組織液中の測定対象成分の量に関する成分情報を取得する工程と、
   前記アルブミン情報若しくはタンパク質情報と成分情報とに基づいて、前記測定対象成分の量に関する解析値を取得する解析値取得工程と
   を含むことを特徴とする生体内成分測定方法。
2. 前記測定対象成分が、タンパク質である請求項１に記載の生体内成分測定方法。
3. 前記タンパク質が、５．６〜１０２ｋＤａの分子量を有する請求項２に記載の生体内成分測定方法。
4. 前記タンパク質が、８．９〜９４ｋＤａの分子量を有する請求項２または３に記載の生体内成分測定方法。
5. 前記タンパク質が、Ｃ反応性タンパク、インスリンまたはＣ−ペプチドである請求項２〜４のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
6. 前記測定対象成分が、ステロイドホルモンである請求項１に記載の生体内成分測定方法。
7. 前記ステロイドホルモンが、コルチゾールまたはＤＨＥＡ−ｓである請求項６に記載の生体内成分測定方法。
8. 前記解析値取得工程は、アルブミンの皮膚透過率に関する情報と測定対象成分の皮膚透過率に関する情報との関係を表す回帰式に基づいて、前記解析値を取得する請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
9. 前記アルブミン情報が、アルブミンの皮膚透過率である請求項１〜８のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
10. 前記成分情報が、測定対象成分の抽出速度である請求項１〜９のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
11. 前記解析値が、測定対象成分の血中濃度である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
12. 前記組織液の抽出時間が５〜１２０分である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
13. 生体からの組織液の抽出を促進する処理を当該生体の皮膚に施す抽出促進処理工程をさらに含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の生体内成分測定方法。
14. 前記抽出促進処理工程が、生体の皮膚に微細孔を形成する工程である請求項１３に記載の生体内成分測定方法。
15. 生体から抽出した組織液を含む試料を導入するための導入部と、
    導入部に導入された試料に含まれる、測定対象成分の量に関する成分情報、およびアルブミンの量に関するアルブミン情報又はタンパク質の総量に関するタンパク質情報を取得するための検出部と、
    検出部で検出された前記アルブミン情報若しくはタンパク質情報と成分情報とに基づいて、前記測定対象成分の量に関する解析値を取得する解析部と
    を備えたことを特徴とする生体内成分測定装置。
16. 前記測定対象成分が、タンパク質である請求項１５に記載の生体内成分測定装置。
17. 前記タンパク質が、５．６〜１０２ｋＤａの分子量を有する請求項１６に記載の生体内成分測定装置。
18. 前記タンパク質が、８．９〜９４ｋＤａの分子量を有する請求項１６または１７に記載の生体内成分測定装置。
19. 前記タンパク質が、Ｃ反応性タンパク、インスリンまたはＣ−ペプチドである請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の生体内成分測定装置。
20. 前記測定対象成分が、ステロイドホルモンである請求項１５に記載の生体内成分測定装置。
21. 前記ステロイドホルモンが、コルチゾールまたはＤＨＥＡ−ｓである請求項２０に記載の生体内成分測定装置。