JP2017070446A - Living body component measurement device - Google Patents

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佐登美 吉岡
Satomi Yoshioka
佐登美 吉岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a living body component measurement device capable of measuring a specific component contained in body fluid in real time (immediately).SOLUTION: A living body component measurement device 10 includes a sampling part 1 indwelt in a living body for sampling body fluid, a stimulation responsive gel 2 that expands or contracts by the stimulation by a specific component contained in the body fluid, and a storage part 3 connected to the sampling part 1 for storing the stimulation responsive gel 2. The sampling part 1 includes a needle body 11 having a through-hole 111, and the through-hole 111 is preferably communicated with the storage part 3. The stimulation responsive gel 2 is preferably the one that responds to the stimulation by lactic acid as the specific component.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、生体成分測定装置に関する。   The present invention relates to a biological component measuring apparatus.

現在、体内生体情報を取得する方法として、採血により得られた血液中の組成を調べる生化学検査が通常行われている。このような検査は、一般に、医療機関において実施されている。   At present, as a method for obtaining in-vivo biological information, a biochemical test for examining a composition in blood obtained by blood sampling is usually performed. Such a test is generally performed in a medical institution.

一方、糖尿病の患者が自ら血糖値を確認することができる血液測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, a blood measurement device is known in which a diabetic patient can check the blood glucose level by himself (see, for example, Patent Document 1).

このような血液測定装置では、いったん血液を採取した後、採取された血液について分析を行うため、リアルタイムで血液中の成分を分析することができなかった。   In such a blood measuring apparatus, since blood is once collected and then analyzed, the components in the blood cannot be analyzed in real time.

特開平11−242011号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-24201

体液中に含まれる特定成分をリアルタイムで(即時的に)測定することができる生体成分測定装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a biological component measuring apparatus capable of measuring a specific component contained in a body fluid in real time (immediately).

本発明の生体成分測定装置は、生体内に留置し、体液を採取する採取部と、
前記体液中に含まれる特定成分による刺激により膨張又は収縮する刺激応答性ゲルと、
前記刺激応答性ゲルを収容するとともに、前記採取部に接続された収容部と、
を備えることを特徴とする。
The living body component measuring apparatus of the present invention is indwelled in a living body, and a collecting unit for collecting a body fluid;
A stimulus-responsive gel that expands or contracts by stimulation with a specific component contained in the body fluid;
While containing the stimulus-responsive gel, and a storage unit connected to the collection unit,
It is characterized by providing.

これにより、体液中に含まれる特定成分をリアルタイムで(即時的に)測定することができる生体成分測定装置を提供することができる。   Thereby, the biological component measuring device which can measure the specific component contained in a bodily fluid in real time (instantly) can be provided.

本発明の生体成分測定装置では、前記採取部は、貫通孔を有する針状体を備えるものであり、
前記貫通孔は、前記収容部に連通するものであることが好ましい。
これにより、体液の採取、収容部への体液の導出をより効率よく行うことができる。
In the biological component measurement apparatus of the present invention, the collection unit includes a needle-like body having a through hole,
The through hole is preferably in communication with the accommodating portion.
Thereby, collection | collection of a bodily fluid and derivation | leading-out of the bodily fluid to an accommodating part can be performed more efficiently.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルが、前記貫通孔から離間した位置に配置されていることが好ましい。   In the living body component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the stimulus-responsive gel is disposed at a position separated from the through hole.

これにより、採取部から供給された体液を効率よく刺激応答性ゲルと接触させることができるとともに、刺激応答性ゲルの各部位に供給される体液の量のばらつきを抑制することができ、刺激応答性ゲルの各部位での体積の変化率のばらつきを抑制することができる。その結果、特定成分の検出速度の向上を図ることができるとともに、検出の精度、信頼性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while being able to contact the bodily fluid supplied from the collection | collection part with a stimulus responsive gel efficiently, the dispersion | variation in the quantity of the bodily fluid supplied to each site | part of a stimulus responsive gel can be suppressed, and a stimulus response It is possible to suppress variation in the rate of change in volume at each site of the gel. As a result, the detection speed of the specific component can be improved, and the detection accuracy and reliability can be further improved.

本発明の生体成分測定装置では、前記採取部は、複数の前記針状体を備えるものであることが好ましい。   In the biological component measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the collection unit includes a plurality of the needle-like bodies.

これにより、体液の採取、収容部への体液の導出をさらに効率よく行うことができる。また、刺激応答性ゲルの各部位に供給される体液の量のばらつきを抑制することができ、刺激応答性ゲルの各部位での体積の変化率のばらつきを抑制することができる。その結果、特定成分の検出の精度、信頼性をより優れたものとすることができる。   Thereby, collection | collection of a bodily fluid and derivation | leading-out of the bodily fluid to an accommodating part can be performed still more efficiently. In addition, variation in the amount of body fluid supplied to each part of the stimulus-responsive gel can be suppressed, and variation in volume change rate in each part of the stimulus-responsive gel can be suppressed. As a result, the accuracy and reliability of detection of the specific component can be further improved.

本発明の生体成分測定装置では、前記収容部内の空間を負圧にする減圧手段をさらに備えていることが好ましい。   In the biological component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the biological component measuring apparatus further includes a decompression unit that makes the space in the housing portion negative.

これにより、採取部の少なくとも一部が挿入された生体内の圧力、生体に挿入された採取部の内部空間の圧力よりも、収容部内の圧力を低いものとすることができ、生体からより効率よく体液を採取し、採取された体液を収容部に供給することができる。その結果、特定成分の検出速度のさらなる向上を図ることができる。   As a result, the pressure in the housing portion can be made lower than the pressure in the living body in which at least a part of the collecting portion is inserted and the pressure in the internal space of the collecting portion inserted in the living body, and more efficiently from the living body. The body fluid can be collected well, and the collected body fluid can be supplied to the storage unit. As a result, it is possible to further improve the detection speed of the specific component.

本発明の生体成分測定装置では、前記採取部は、可撓性を有する中空部材を備えるものであることが好ましい。   In the living body component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the collection unit includes a flexible hollow member.

これにより、生体内に挿入(例えば、穿刺)する採取部の長さをより長いものとすることができる。また、生体成分測定装置の安全性をより高いものとすることができる。   Thereby, the length of the collection part inserted (for example, puncture) in a living body can be made longer. In addition, the safety of the biological component measuring device can be made higher.

本発明の生体成分測定装置は、前記中空部材として、中空糸又は多孔質チューブを備えるものであることが好ましい。   The biological component measuring apparatus of the present invention preferably includes a hollow fiber or a porous tube as the hollow member.

これにより、より効率よく体液を採取することができる。また、生体に対する安全性をより優れたものとすることができる。   Thereby, a bodily fluid can be collected more efficiently. Moreover, the safety | security with respect to a biological body can be made more excellent.

本発明の生体成分測定装置は、前記体液の採取を補助する採取補助液体を、前記生体内に供給する採取補助液体供給部を備えることが好ましい。   The biological component measuring apparatus of the present invention preferably includes a collection assisting liquid supply unit that supplies a collection assisting liquid for assisting the collection of the body fluid into the living body.

これにより、採取すべき体液を採取部に効率よく誘導することができ、特定成分の検出の効率をより優れたものとすることができる。   Thereby, the body fluid to be collected can be efficiently guided to the collection unit, and the detection efficiency of the specific component can be further improved.

本発明の生体成分測定装置では、前記採取補助液体供給部は、前記採取部に接続したものであることが好ましい。   In the living body component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the collection auxiliary liquid supply unit is connected to the collection unit.

これにより、体液(特に、採取補助液体で希釈された体液)をより効率よく採取することができる。   Thereby, a body fluid (in particular, a body fluid diluted with a collection auxiliary liquid) can be collected more efficiently.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルは、前記特定成分として乳酸による刺激に反応するものであることが好ましい。   In the biological component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the stimulus-responsive gel responds to stimulation by lactic acid as the specific component.

これにより、低濃度から高濃度まで広い濃度領域で、より高い定量性で特定成分(乳酸)を検出することができるものである。また、心疾患や敗血症等のようなショックを伴う重篤な疾患に対しても好適に対応することができる。   Thereby, the specific component (lactic acid) can be detected with higher quantitativeness in a wide concentration range from low concentration to high concentration. Moreover, it can respond suitably also to a serious disease with a shock such as heart disease or sepsis.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルは、構成モノマーとして水溶性ビニルモノマーを含み、かつ、フェニルボロン酸構造を備えるポリマーを含むものであることが好ましい。   In the biological component measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the stimulus-responsive gel includes a water-soluble vinyl monomer as a constituent monomer and a polymer having a phenylboronic acid structure.

これにより、特定成分の濃度変化による刺激応答性ゲルの体積の変化率をより大きいものとすることができ、特定成分の定量的な検出をより好適に行うことができる。特に、乳酸等の検出をより好適に行うことができる。   Thereby, the rate of change of the volume of the stimulus-responsive gel due to the concentration change of the specific component can be increased, and the specific component can be quantitatively detected more suitably. In particular, detection of lactic acid or the like can be performed more suitably.

本発明の生体成分測定装置では、前記ポリマーは、構成成分として、フェニルボロン酸構造を有するモノマーを含むものであることが好ましい。   In the biological component measuring apparatus of the present invention, the polymer preferably contains a monomer having a phenylboronic acid structure as a constituent component.

これにより、ポリマーが有するフェニルボロン酸構造の割合等の調整を容易に行うことができる。また、ポリマーの剛性をより容易に行うことができる。また、ポリマーの化学的安定性をより優れたものとすることができ、ポリマーの不本意な劣化、変性等をより効果的に抑制することができる。   Thereby, the ratio etc. of the phenylboronic acid structure which a polymer has can be adjusted easily. Further, the rigidity of the polymer can be more easily performed. In addition, the chemical stability of the polymer can be further improved, and unintended deterioration, modification, and the like of the polymer can be more effectively suppressed.

本発明の生体成分測定装置では、前記ポリマーは、前記水溶性ビニルモノマーとして、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドを含むものであることが好ましい。   In the biological component measuring apparatus of the present invention, the polymer preferably contains N-hydroxyethylacrylamide as the water-soluble vinyl monomer.

これにより、特定成分の濃度変化による刺激応答性ゲルの体積の変化率をさらに大きいものとすることができ、特定成分の定量的な検出をさらに好適に行うことができる。特に、乳酸等の検出をさらに好適に行うことができる。   Thereby, the rate of change of the volume of the stimulus-responsive gel due to the concentration change of the specific component can be further increased, and the specific component can be quantitatively detected more suitably. In particular, detection of lactic acid or the like can be performed more suitably.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルは、フェニルボロン酸構造を有する第1のポリマーと、OH基を備え、網目構造を有する第2のポリマーと、を含み、
前記第2のポリマーの網目に、前記第1のポリマーのポリマー鎖が入り込んでいるものであることが好ましい。
In the biological component measuring apparatus of the present invention, the stimulus-responsive gel includes a first polymer having a phenylboronic acid structure, and a second polymer having an OH group and having a network structure,
It is preferable that a polymer chain of the first polymer enters the network of the second polymer.

これにより、刺激応答性ゲルの特定成分に対する反応性(感受性)をより高いものとすることができる。また、刺激応答性ゲル全体を高い均一性で変形させることができ、刺激応答性ゲルの各部位で構造色のばらつきも抑制され、所定成分の濃度を容易かつ正確に判断することができる。また、長期間にわたって安定的に、所定の刺激の検出を行うことができ、刺激応答性ゲルの耐久性はより優れたものとなる。   Thereby, the reactivity (sensitivity) with respect to the specific component of a stimulus responsive gel can be made higher. In addition, the entire stimulus-responsive gel can be deformed with high uniformity, the structural color variation is suppressed at each site of the stimulus-responsive gel, and the concentration of the predetermined component can be easily and accurately determined. In addition, the predetermined stimulus can be detected stably over a long period of time, and the durability of the stimulus-responsive gel becomes better.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルは、平均粒径が10nm以上1000nm以下の粒子が分散してなるものであることが好ましい。   In the biological component measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the stimulus-responsive gel is formed by dispersing particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 1000 nm or less.

これにより、ブラッグ反射による構造色を認識することができ、その色調により、特定成分の定量も、より容易に、また、より正確に行うことができる。   Thereby, the structural color by Bragg reflection can be recognized, and the specific component can be quantified more easily and more accurately by the color tone.

本発明の生体成分測定装置では、前記刺激応答性ゲルは、導電性物質を含むものであることが好ましい。   In the biological component measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the stimulus-responsive gel contains a conductive substance.

これにより、刺激応答性ゲルの抵抗値(抵抗率)を求めることにより、刺激応答性ゲルの膨張収縮状態、すなわち、特定成分の濃度を容易かつ安定的に判断することができる。   Thereby, by obtaining the resistance value (resistivity) of the stimulus-responsive gel, the expansion / contraction state of the stimulus-responsive gel, that is, the concentration of the specific component can be easily and stably determined.

生体成分測定装置の第1実施形態を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating 1st Embodiment of a biological component measuring apparatus. 生体成分測定装置の第2実施形態を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating 2nd Embodiment of a biological component measuring apparatus. 生体成分測定装置の使用方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows suitable embodiment of the usage method of a biological component measuring apparatus.

以下、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
《生体成分測定装置》
Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<Biological component measuring device>

[第1実施形態]
まず、第1実施形態の生体成分測定装置について説明する。
図1は、生体成分測定装置の第1実施形態を説明するための模式的な断面図である。
[First Embodiment]
First, the biological component measuring apparatus according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a first embodiment of a biological component measuring apparatus.

生体成分測定装置10は、生体内に留置し、体液を採取する採取部1と、体液中に含まれる(含まれるとは、溶解状態、分散状態の何れであるかを問わない)特定成分による刺激により膨張又は収縮する刺激応答性ゲル2と、刺激応答性ゲル2を収容するとともに、採取部1に接続された収容部3とを備えている。なお、刺激応答性とは、特定成分により膨張又は収縮する事を指す。   The biological component measuring apparatus 10 is placed in a living body and collects a body fluid and includes a specific component contained in the body fluid (regardless of whether it is in a dissolved state or a dispersed state). A stimulus-responsive gel 2 that expands or contracts by stimulation and a storage unit 3 that stores the stimulus-responsive gel 2 and is connected to the collection unit 1 are provided. The stimulus responsiveness refers to expansion or contraction due to a specific component.

このように、生体成分測定装置10では、生体から採取した体液を、装置内において、刺激応答性ゲル2に接触させるように構成されている。   As described above, the biological component measuring apparatus 10 is configured so that the body fluid collected from the living body is brought into contact with the stimulus-responsive gel 2 in the apparatus.

これにより、体液中に含まれる特定成分をリアルタイムで(即時的に)検出することができる。特に、刺激応答性ゲル2は、一般に、特定成分の濃度に応じて、体積が変化する(膨張率、収縮率が変化する)ため、特定成分の定量的な検出が可能である。   Thereby, the specific component contained in the body fluid can be detected in real time (immediately). In particular, since the stimulus-responsive gel 2 generally changes in volume (expansion rate and contraction rate change) according to the concentration of the specific component, the specific component can be quantitatively detected.

また、刺激応答性ゲル2は、特定成分の濃度に応じて、可逆的に体積が変化する(膨張率、収縮率が変化する)ものであるため、長期間にわたって、体液中の特定成分のモニタリングすることができる。したがって、従来では各時点での体液組成を検査する場合、体液を採取する処置(採血等)を複数回行わなければならず、患者等の負担が大きかったが、生体成分測定装置10では、穿刺等の処理を複数回行う必要がなく、患者の負担を大幅に軽減することができる。   In addition, since the stimulus-responsive gel 2 reversibly changes its volume (the expansion rate and contraction rate change) according to the concentration of the specific component, the specific component in the body fluid can be monitored over a long period of time. can do. Therefore, conventionally, when examining the body fluid composition at each time point, a treatment (blood collection or the like) for collecting body fluid has to be performed a plurality of times, and the burden on the patient or the like has been great. It is not necessary to perform such processes a plurality of times, and the burden on the patient can be greatly reduced.

また、従来においては体液の検査を行う場合、一般に、医療機関において、いったん体液を採取し(血液の場合は、採血)し、採取された体液について生化学検査が行われていた。このような従来の方法では、体液の採取から検査結果が得られるまでに比較的長時間を要し、リアルタイムで体液の状態を把握することが困難であった。特に、心疾患や敗血症等の患者でショック状態の患者またはショック状態になるおそれがある患者や、臓器不全の患者等に対しては、一刻も早く適切な処置を行うため、また、患者の急変をいち早く察知するために、ベッドサイドでの患者状態モニタリング装置が求められているが、このような要求は満たされていない。また、上記のような方法では、所定期間を空けて、複数回(多数回)、体液の採取を行うこと必要な場合が多くあり、その度に、医師、看護師、検査技師等の多くの者の労力が必要であった。   Conventionally, when examining body fluids, generally, in a medical institution, a body fluid is once collected (in the case of blood, blood is collected), and a biochemical test is performed on the collected body fluid. In such a conventional method, it takes a relatively long time from obtaining a bodily fluid to obtaining a test result, and it is difficult to grasp the state of the bodily fluid in real time. Especially for patients with heart disease, sepsis, etc. who are in a shocked state or who may be in a shock state, or patients with organ failure, etc. In order to quickly detect the patient, a bedside patient condition monitoring device is required, but such a requirement is not satisfied. In addition, in the above method, it is often necessary to collect a bodily fluid a plurality of times (multiple times) after a predetermined period of time, and each time a lot of doctors, nurses, laboratory technicians, etc. The labor of the person was necessary.

これに対し、生体成分測定装置10では、単一の装置内で体液の採取から体液に含まれる特定成分の検出(特に、特定成分の定量的な検出)まで行うことができるため、採取部1の留置から短時間で体液の検査を行うことができ、リアルタイムで体液の状態を把握することができ、重篤な疾患の患者等にも好適に対応することができる。また、いったん採取部1の留置を行えば、長期間にわたって継時的な体液の組成変化等のモニターを好適に行うことができ、医師、看護師、検査技師等の労力を大幅に軽減することができる。特に、患者の自宅等、医師、看護師等の医療関係者が存在しない場所でも、長期間にわたって継時的な体液の組成変化等のモニターを好適に行うことができる。また、必要に応じて、モニター結果のデータを医療機関等に送信することで、患者の医療機関等への訪問頻度を減らすことができ、患者自身の負担も軽減することができる。また、モニター結果から、より迅速な処置(予防的な処置を含む)、治療を医療関係者がとることができるため、患者の症状の増悪等をより効果的に抑制することができ、患者のより早期の回復等を図ることができる。   On the other hand, the biological component measuring apparatus 10 can perform a process from collection of body fluid to detection of a specific component contained in the body fluid (particularly, quantitative detection of the specific component) in a single apparatus. The body fluid can be inspected in a short time from the indwelling of the body, the state of the body fluid can be grasped in real time, and it is possible to cope with a serious disease patient and the like. In addition, once the collection unit 1 is placed, monitoring of changes in the composition of body fluid over time, etc. can be suitably performed, and the labor of doctors, nurses, laboratory technicians, etc. can be greatly reduced. Can do. In particular, even in places where there are no medical personnel such as doctors and nurses such as the patient's home, monitoring of changes in body fluid composition over time can be suitably performed. In addition, if necessary, by sending the monitoring result data to a medical institution or the like, the visit frequency of the patient to the medical institution or the like can be reduced, and the burden on the patient himself can be reduced. Moreover, since the medical personnel can take more prompt treatment (including preventive treatment) and treatment from the monitor results, it is possible to more effectively suppress exacerbation of the patient's symptoms, etc. Early recovery can be achieved.

なお、本明細書において、体液とは、生体内に含まれる液体のことをいい、例えば、血液、リンパ、間質液、骨髄液、唾液、胃液、尿、羊水等が挙げられる。   In this specification, the body fluid refers to a fluid contained in a living body, and examples thereof include blood, lymph, interstitial fluid, bone marrow fluid, saliva, gastric fluid, urine, amniotic fluid, and the like.

本実施形態では、採取部1は、収容部3に連通する貫通孔(中空部)111を有する針状体11を備えるものである。貫通孔111は体液の流路として機能するものである。   In the present embodiment, the collection unit 1 includes a needle-like body 11 having a through hole (hollow part) 111 communicating with the storage unit 3. The through hole 111 functions as a body fluid flow path.

このような構成により、体液の採取、収容部3への体液の導出をより効率よく行うことができる。   With such a configuration, collection of body fluid and derivation of body fluid to the storage unit 3 can be performed more efficiently.

また、本実施形態では、採取部1は、刺激応答性ゲル2の異なる複数の部位に対向するように配置された複数の針状体11を有するものである。言い換えると、収容部3は複数の針状体11により、刺激応答性ゲル2が設けられる空間と外部とが連通している。そして、収容部3の複数の針状体11の貫通孔111が形成される面と、収容部3の刺激応答性ゲル2が設けられる面とが対向している。   Moreover, in this embodiment, the collection part 1 has the some acicular body 11 arrange | positioned so that the several site | parts from which the stimulus responsive gel 2 differs may be opposed. In other words, the accommodating portion 3 communicates the space where the stimulus-responsive gel 2 is provided with the outside by the plurality of needle-like bodies 11. And the surface in which the through-hole 111 of the some acicular body 11 of the accommodating part 3 is formed, and the surface in which the stimulus responsive gel 2 of the accommodating part 3 is provided are facing.

これにより、体液の採取、収容部3への体液の導出をさらに効率よく行うことができる。また、刺激応答性ゲル2の各部位に供給される体液の量のばらつきを抑制することができ、刺激応答性ゲル2の各部位での体積の変化率のばらつきを抑制することができる。その結果、特定成分の検出の精度、信頼性をより優れたものとすることができる。   Thereby, collection | collection of a bodily fluid and derivation | leading-out of the bodily fluid to the accommodating part 3 can be performed still more efficiently. Moreover, the variation in the amount of body fluid supplied to each part of the stimulus responsive gel 2 can be suppressed, and the variation in the volume change rate at each part of the stimulus responsive gel 2 can be suppressed. As a result, the accuracy and reliability of detection of the specific component can be further improved.

針状体11の構成材料は、特に限定されず、例えば、各種金属材料、各種プラスチック材料を用いることができる。中でも、硬質で耐久性や生体に対する安全性に優れる金属材料(例えば、ステンレス鋼(ISO9626適合品等)、チタン、チタン合金等)で構成されたものであるのが好ましい。   The constituent material of the acicular body 11 is not specifically limited, For example, various metal materials and various plastic materials can be used. Among these, a metal material (for example, stainless steel (ISO9626 compatible product, etc.), titanium, titanium alloy, etc.) that is hard and has excellent durability and safety to living bodies is preferable.

採取部1としては、マイクロニードルを好適に用いることができる。なお、マイクロニードルとはマイクロメートルサイズの針のことを指し、ここでは、針状体11の延在方向に貫通孔を有する中空の針状体11を指す。   As the collection unit 1, a microneedle can be suitably used. The microneedle refers to a micrometer-sized needle, and here, refers to a hollow needle-like body 11 having a through hole in the extending direction of the needle-like body 11.

マイクロニードルが有する貫通孔の外径は、1μm以上300μm以下であるのが好ましい。また、採取部1がマイクロニードルである場合、針状体11の長さは、10μm以上2500μm以下であるのが好ましい。針状体11の長さが2500μm程度であれば、真皮と皮下組織の境界付近まで挿入することが可能となる。   The outer diameter of the through hole of the microneedle is preferably 1 μm or more and 300 μm or less. Moreover, when the collection part 1 is a microneedle, it is preferable that the length of the acicular body 11 is 10 micrometers or more and 2500 micrometers or less. If the length of the needle-like body 11 is about 2500 μm, it can be inserted to the vicinity of the boundary between the dermis and the subcutaneous tissue.

刺激応答性ゲル2は、体液に含まれる特定成分による刺激により可逆的に膨張または収縮するものである。   The stimulus-responsive gel 2 is reversibly expanded or contracted by stimulation with a specific component contained in a body fluid.

刺激応答性ゲル2が反応する特定成分は、刺激応答性ゲル2の組成等により、調整することができる。   The specific component to which the stimulus responsive gel 2 reacts can be adjusted by the composition of the stimulus responsive gel 2 and the like.

刺激応答性ゲル2については、後に詳述する。
収容部3は、刺激応答性ゲル2を収容するとともに、採取部1に接続されている。
The stimulus-responsive gel 2 will be described in detail later.
The storage unit 3 stores the stimulus-responsive gel 2 and is connected to the collection unit 1.

このような構成により、採取部1で採取された体液は、収容部3に供給(導出)され、収容部3の内部空間に収容された刺激応答性ゲル2と接触することとなる。そして、刺激応答性ゲル2に接触した体液中に含まれる特定成分の濃度に応じて、刺激応答性ゲル2は膨張又は収縮する。また、刺激応答性ゲル2と特定成分との反応は、一般に、十分に速いものである。   With such a configuration, the body fluid collected by the collection unit 1 is supplied (derived) to the storage unit 3 and comes into contact with the stimulus-responsive gel 2 stored in the internal space of the storage unit 3. And according to the density | concentration of the specific component contained in the bodily fluid which contacted the stimulus responsive gel 2, the stimulus responsive gel 2 expands or contracts. In addition, the reaction between the stimulus-responsive gel 2 and the specific component is generally sufficiently fast.

このように、採取された体液を、装置外に取り出すことなく、特定成分のセンサーとして機能する刺激応答性ゲル2に接触させることにより、体液中に含まれる特定成分をリアルタイムで(即時的に)検出することができる。   Thus, the specific component contained in the bodily fluid is contacted in real time (immediately) by bringing the collected bodily fluid into contact with the stimulus-responsive gel 2 that functions as a sensor of the specific component without taking it out of the apparatus. Can be detected.

刺激応答性ゲル2は収容部3内に収容されていればよく、収容部3内での設置部位は、特に限定されないが、図示の構成では、刺激応答性ゲル2が、貫通孔111から離間した位置に配置されている。   The stimuli-responsive gel 2 only needs to be accommodated in the accommodating part 3, and the installation site in the accommodating part 3 is not particularly limited. However, in the illustrated configuration, the stimuli-responsive gel 2 is separated from the through hole 111. It is arranged at the position.

より具体的には、本実施形態では、刺激応答性ゲル2は、収容部3のうち貫通孔111が設けられた面(図中の下側の面)に対向する面(図中上側の面)に設置されており、収容部3の貫通孔111が設けられた面(図中の下側の面)と、刺激応答性ゲル2との間には、空隙が設けられている。   More specifically, in this embodiment, the stimulus-responsive gel 2 is a surface (upper surface in the drawing) that faces the surface (the lower surface in the drawing) in which the through-hole 111 is provided in the housing portion 3. ), And a space is provided between the surface (the lower surface in the figure) where the through-hole 111 of the housing portion 3 is provided and the stimulus-responsive gel 2.

このような構成により、採取部1から供給された体液を効率よく刺激応答性ゲル2と接触させることができるとともに、刺激応答性ゲル2の各部位に供給される体液の量のばらつきを抑制することができ、刺激応答性ゲル2の各部位での体積の変化率のばらつきを抑制することができる。その結果、特定成分の検出速度の向上を図ることができるとともに、検出の精度、信頼性をより優れたものとすることができる。   With such a configuration, the body fluid supplied from the collection unit 1 can be efficiently brought into contact with the stimulus-responsive gel 2, and variation in the amount of body fluid supplied to each part of the stimulus-responsive gel 2 is suppressed. It is possible to suppress variation in the rate of change in volume at each site of the stimulus-responsive gel 2. As a result, the detection speed of the specific component can be improved, and the detection accuracy and reliability can be further improved.

収容部3は、生体成分測定装置10の使用時において、体液が採取される生体の外部に配されるものである。   The container 3 is disposed outside the living body from which the body fluid is collected when the biological component measuring apparatus 10 is used.

収容部3は、いかなる材料で構成されたものであってもよく、収容部3の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)等の各種樹脂材料や、各種金属材料、各種セラミックス材料、各種ガラス等が挙げられる。   The housing part 3 may be made of any material. Examples of the constituent material of the housing part 3 include various resins such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin). Examples include materials, various metal materials, various ceramic materials, and various glasses.

刺激応答性ゲル2が後述するような粒子(微粒子)を含むものである場合、収容部3は透明性を有する材料で構成されているのが好ましい。
これにより、外部から、刺激応答性ゲル2の色調を好適に認識することができる。
When the stimuli-responsive gel 2 includes particles (fine particles) as described later, it is preferable that the container 3 is made of a transparent material.
Thereby, the color tone of the stimulus-responsive gel 2 can be suitably recognized from the outside.

特に、収容部3の構成材料についての可視光の透過率(例えば、波長560nmの光の透過率)は、70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
In particular, the visible light transmittance (for example, the light transmittance at a wavelength of 560 nm) of the constituent material of the housing portion 3 is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.

また、本実施形態の生体成分測定装置10は、前述した採取部1、刺激応答性ゲル2および収容部3に加え、さらに、収容部3内の空間を負圧にする減圧手段4を備えている。   Moreover, the biological component measuring apparatus 10 of the present embodiment further includes a decompression unit 4 that makes the space in the storage unit 3 negative pressure in addition to the collection unit 1, the stimulus-responsive gel 2 and the storage unit 3 described above. Yes.

これにより、採取部1の少なくとも一部が挿入された生体内の圧力、生体に挿入された採取部1の内部空間(貫通孔111)の圧力よりも、収容部3内の圧力を低いものとすることができ、生体からより効率よく体液を採取し、採取された体液を収容部3に供給することができる。その結果、特定成分の検出速度のさらなる向上を図ることができる。   Thereby, the pressure in the accommodating part 3 is lower than the pressure in the living body into which at least a part of the collecting part 1 is inserted and the pressure in the internal space (through hole 111) of the collecting part 1 inserted in the living body. The body fluid can be collected from the living body more efficiently, and the collected body fluid can be supplied to the storage unit 3. As a result, it is possible to further improve the detection speed of the specific component.

減圧手段4としては、例えば、マイクロポンプ等の各種ポンプ等を用いることができる。   As the decompression means 4, for example, various pumps such as a micro pump can be used.

また、生体成分測定装置10は、収容部3に供給された体液を収容部3の外部に排出する排液手段(図示せず)を備えている。
これにより、より長期間にわたって、安定的に特定成分の検出を行うことができる。
In addition, the biological component measurement apparatus 10 includes a drainage unit (not shown) that discharges the body fluid supplied to the storage unit 3 to the outside of the storage unit 3.
Thereby, a specific component can be detected stably over a longer period of time.

<刺激応答性ゲル>
以下、生体成分測定装置10を構成する刺激応答性ゲル2について詳細に説明する。
刺激応答性ゲル2は、体液に含まれる特定成分による刺激により可逆的に膨張または収縮するものである。
<Stimulus responsive gel>
Hereinafter, the stimulus-responsive gel 2 constituting the biological component measuring apparatus 10 will be described in detail.
The stimulus-responsive gel 2 is reversibly expanded or contracted by stimulation with a specific component contained in a body fluid.

刺激応答性ゲル2は、特定成分による刺激に対して反応するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、通常、高分子材料と、溶媒とを含む材料で構成されたものである。なお、刺激とは種々の化学反応および物理的な作用等を指す。   The stimulus-responsive gel 2 may be made of any material as long as it responds to stimulation by a specific component, but is usually made of a material containing a polymer material and a solvent. It is a thing. Stimulation refers to various chemical reactions and physical actions.

(高分子材料(ポリマー))
刺激応答性ゲル2を構成する高分子材料は、特定成分を検出するうえで重要な成分であり、その構造は、検出すべき刺激の種類(特定成分の種類)によって異なる。
(Polymer material (polymer))
The polymer material constituting the stimulus-responsive gel 2 is an important component for detecting a specific component, and its structure varies depending on the type of stimulus to be detected (type of the specific component).

刺激応答性ゲル2を構成する高分子材料は、特に限定されず、検出すべき特定成分によって、選択することができる。   The polymer material constituting the stimulus-responsive gel 2 is not particularly limited, and can be selected depending on the specific component to be detected.

以下、刺激応答性ゲル2を構成する高分子材料の具体例について説明する。
刺激応答性ゲル2を構成する高分子材料としては、例えば、単量体(モノマー)、重合開始剤、架橋剤等を反応させることにより得られたものを用いることができる。
Hereinafter, specific examples of the polymer material constituting the stimulus-responsive gel 2 will be described.
As a polymeric material which comprises the stimulus responsive gel 2, what was obtained by making a monomer (monomer), a polymerization initiator, a crosslinking agent react, etc. can be used, for example.

単量体としては、例えば、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2−ビス〔4−(アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリプロポキシ)フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。   Examples of the monomer include acrylamide, N-methylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, various quaternary salts, and acryloyl. Morpholine, N, N-dimethylaminoethyl acrylate quaternary salts, acrylic acid, various alkyl acrylates, methacrylic acid, various alkyl methacrylates, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycerol monomethacrylate, N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile, styrene, polyethylene glycol Diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, poly Lopylene glycol diacrylate, 2,2-bis [4- (acryloxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxypolyethoxy) phenyl] propane, 2-hydroxy-1-acryloxy-3 -Methacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxypolypropoxy) phenyl] propane, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol di Methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2-hydroxy-1,3-dimethacryloxypropane 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxypolyethoxy) ) Phenyl] propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, N, N′-methylenebisacrylamide, N, N′-methylenebismethacrylamide, diethylene glycol diallyl ether, divinylbenzene and the like can be mentioned.

また、糖類(例えば、グルコース、フルクトース等)と相互作用可能な官能基としては、例えば、ボロン酸基(特に、フェニルボロン酸基)が挙げられるため、ボロン酸基を有する単量体を用いてもよい。このようなボロン酸基含有モノマーとしては、例えば、アクリロイルアミノベンゼンボロン酸、メタクリロイルアミノベンゼンボロン酸、4−ビニルベンゼンボロン酸等が挙げられる。   In addition, examples of the functional group capable of interacting with saccharides (for example, glucose, fructose, etc.) include boronic acid groups (particularly phenylboronic acid groups), and therefore, using a monomer having a boronic acid group. Also good. Examples of such boronic acid group-containing monomers include acryloylaminobenzeneboronic acid, methacryloylaminobenzeneboronic acid, 4-vinylbenzeneboronic acid, and the like.

また、イオン物質(特に、カルシウムイオンを含むもの)を特定成分として検出する場合には、単量体として、4−アクリルアミドベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、メタクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、4−ビニルベンゾクラウンエーテル等のクラウンエーテル基含有モノマー(特に、ベンゾクラウンエーテル基含有モノマー)を好適に用いることができる。   Moreover, when detecting an ionic substance (especially one containing calcium ions) as a specific component, 4-acrylamidobenzo-18-crown-6-ether, acryloylaminobenzocrown ether, methacryloylaminobenzo as monomers. Crown ether group-containing monomers (particularly benzocrown ether group-containing monomers) such as crown ether and 4-vinylbenzocrown ether can be suitably used.

また、塩化ナトリウム等のイオン物質を特定成分として検出する場合には、単量体として、3−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、エチレンビスアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、塩化ナトリウム等のイオン物質を特定成分として検出する場合には、単量体として、3−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される1種または2種以上の単量体と、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、エチレンビスアクリルアミドおよびN−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される1種または2種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。   When detecting an ionic substance such as sodium chloride as a specific component, as monomers, 3-acrylamidophenylboronic acid, vinylphenylboronic acid, acryloyloxyphenylboronic acid, N-isopropylacrylamide (NIPAAm), Ethylene bisacrylamide, N-hydroxyethyl acrylamide, etc. can be used suitably. In particular, when an ionic substance such as sodium chloride is detected as a specific component, the monomer is selected from the group consisting of 3-acrylamidophenylboronic acid, vinylphenylboronic acid, and acryloyloxyphenylboronic acid. Alternatively, two or more monomers are used in combination with one or more monomers selected from the group consisting of N-isopropylacrylamide (NIPAAm), ethylenebisacrylamide and N-hydroxyethylacrylamide. Is preferred.

また、乳酸を特定成分として検出する場合には、単量体として、3−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、エチレンビスアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、乳酸を特定成分として検出する場合には、単量体として、3−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される1種または2種以上の単量体と、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、エチレンビスアクリルアミドおよびN−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される1種または2種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。   When lactic acid is detected as a specific component, monomers such as 3-acrylamidophenylboronic acid, vinylphenylboronic acid, acryloyloxyphenylboronic acid, N-isopropylacrylamide (NIPAAm), ethylenebisacrylamide, N -Hydroxyethyl acrylamide etc. can be used conveniently. In particular, when detecting lactic acid as a specific component, the monomer is one or more selected from the group consisting of 3-acrylamidophenylboronic acid, vinylphenylboronic acid and acryloyloxyphenylboronic acid. It is preferable to use a monomer in combination with one or more monomers selected from the group consisting of N-isopropylacrylamide (NIPAAm), ethylenebisacrylamide and N-hydroxyethylacrylamide.

重合開始剤としては、例えば、その重合様式によって、適宜選択することができるが、具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化水素、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系開始剤(例えば2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、アゾビスジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕二塩酸塩、2,2’−アゾビスイソブチルアミド二水和物、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]n−ハイドレート、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−〔1,1,−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕二塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4’−ジメチルバレロニトリル)等)、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシプロポキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロライド、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)チタニウム、ジイソプロピルオキシジカーボネート、1,3−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゼン、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシビバレート、t−ブチルペルオキシジイソブチレート等のパーオキシエステル等が挙げられる。また、過酸化水素あるいは過硫酸塩は、例えば、亜硫酸塩、L−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等を組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用することができる。   The polymerization initiator can be appropriately selected depending on, for example, the polymerization mode. Specific examples thereof include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, hydrogen peroxide, persulfates such as potassium persulfate and sodium persulfate. Azo initiators such as ammonium persulfate (for example, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, azobisdimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis (2-aminopropane) dihydrochloride, 2 , 2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobisisobutyramide dihydrate, 2,2'-azobis [N- (2-Carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] n-hydrate, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionami ], 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1, -bis (hydroxymethyl) -2- Hydroxyethyl] propionamide}, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′- Azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4′-dimethylvaleronitrile), etc.), benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1- [4- (2-hydro Ciethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2- (3-dimethylamino-2 -Hydroxypropoxy) -3,4-dimethyl-9H-thioxanthone-9-one mesochloride, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2-dimethylamino -1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, bis (cyclopentadienyl) -bis (2,6-difluoro-3- (py-1-yl) titanium, diisopropyloxydicarbonate, 1,3- Di (t-butylperoxycarbonyl) benzene, 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t- And peroxyesters such as butylperoxycarbonyl) benzophenone, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybivalate, and t-butylperoxydiisobutyrate. Hydrogen peroxide or persulfate can also be used as a redox initiator in combination with a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid or an amine salt.

刺激応答性ゲル2は、高分子材料(ポリマー)として、架橋剤成分により架橋された構造のものを含むであるのが好ましい。   The stimuli-responsive gel 2 preferably includes a polymer material (polymer) having a structure crosslinked with a crosslinking agent component.

これにより、高分子材料(ポリマー)の耐熱性等をより優れたものとすることができ、例えば、より過酷な条件下(例えば、高温環境下等)においても収容部3からの高分子材料(ポリマー)の漏出をより好適に抑制することができる。   As a result, the heat resistance and the like of the polymer material (polymer) can be further improved. For example, the polymer material (from the container 3) under the more severe conditions (for example, in a high temperature environment) ( Leakage of the polymer) can be more suitably suppressed.

また、刺激応答性ゲル2が後述するような微粒子を含むものである場合であっても、刺激応答性ゲル2中に当該微粒子を好適に保持することができ、当該微粒子が漏出してしまうことをより効果的に抑制することができる。   Further, even when the stimulus-responsive gel 2 contains fine particles as described later, the fine particles can be suitably held in the stimulus-responsive gel 2 and the fine particles are more likely to leak out. It can be effectively suppressed.

架橋剤成分としては、重合性官能基を2個以上有する化合物を用いることができ、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−メチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、N,N−ブチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As the crosslinking agent component, a compound having two or more polymerizable functional groups can be used. Specifically, for example, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol , Polyglycerol, N, N′-methylenebisacrylamide, N, N-methylene-bis-N-vinylacetamide, N, N-butylene-bis-N-vinylacetamide, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, allylated starch Allylated cellulose, diallyl phthalate, tetraallyloxyethane, pentaerythritol triallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triallyl trimellitate And the like, may be used alone or in combination of two or more selected from these.

刺激応答性ゲル2は、少なくとも、構成モノマーとして水溶性ビニルモノマーを含み、かつ、フェニルボロン酸構造を備えるポリマー(第1のポリマー)を含むものであるのが好ましい。   The stimulus-responsive gel 2 preferably includes at least a polymer (first polymer) including a water-soluble vinyl monomer as a constituent monomer and having a phenylboronic acid structure.

これにより、特定成分の濃度変化による刺激応答性ゲル2の体積の変化率をより大きいものとすることができ、特定成分の定量的な検出をより好適に行うことができる。特に、乳酸等の検出をより好適に行うことができる。   Thereby, the change rate of the volume of the stimulus-responsive gel 2 due to the concentration change of the specific component can be increased, and the specific component can be quantitatively detected more suitably. In particular, detection of lactic acid or the like can be performed more suitably.

以下、刺激応答性ゲル2が、少なくとも、構成モノマーとして水溶性ビニルモノマーを含み、かつ、フェニルボロン酸構造を備えるポリマー(第1のポリマー)を含むものである場合について中心的に説明する。   Hereinafter, the case where the stimulus-responsive gel 2 includes at least a water-soluble vinyl monomer as a constituent monomer and a polymer having a phenylboronic acid structure (first polymer) will be mainly described.

フェニルボロン酸構造は、例えば、ポリマー(第1のポリマー)の構成成分としての重合性化合物(モノマー等)を重合させた後に導入されたものであってもよいが、ポリマー(第1のポリマー)の構成成分としての重合性化合物が有するものであるのが好ましい。言い換えると、ポリマー(第1のポリマー)は、構成成分として、フェニルボロン酸構造を有するモノマーを含むものであるのが好ましい。   The phenylboronic acid structure may be introduced after polymerizing a polymerizable compound (monomer or the like) as a component of the polymer (first polymer), for example, but the polymer (first polymer) It is preferable that the polymerizable compound as a constituent component of In other words, the polymer (first polymer) preferably contains a monomer having a phenylboronic acid structure as a constituent component.

これにより、ポリマー(第1のポリマー)が有するフェニルボロン酸構造の割合等の調整を容易に行うことができる。また、ポリマー(第1のポリマー)の剛性をより容易に行うことができる。また、ポリマー(第1のポリマー)の化学的安定性をより優れたものとすることができ、ポリマー(第1のポリマー)の不本意な劣化、変性等をより効果的に抑制することができる。   Thereby, adjustment of the ratio etc. of the phenyl boronic acid structure which a polymer (1st polymer) has can be performed easily. Further, the rigidity of the polymer (first polymer) can be more easily performed. In addition, the chemical stability of the polymer (first polymer) can be made more excellent, and the unintended deterioration, modification, etc. of the polymer (first polymer) can be more effectively suppressed. .

ポリマー(第1のポリマー)を構成する、フェニルボロン酸構造を有するモノマーとしては、例えば、3−(メタ)アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、(メタ)アクリロイロキシフェニルボロン酸、(メタ)アクリロイルアミノベンゼンボロン酸、(メタ)アクリロイルアミノベンゼンボロン酸、4−ビニルベンゼンボロン酸等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、ポリマー(第1のポリマー)は、3−アクリルアミドフェニルボロン酸を構成成分として含むものであるのが好ましい。   Examples of the monomer having a phenylboronic acid structure constituting the polymer (first polymer) include 3- (meth) acrylamide phenylboronic acid, vinylphenylboronic acid, (meth) acryloyloxyphenylboronic acid, (meta ) Acryloylaminobenzeneboronic acid, (meth) acryloylaminobenzeneboronic acid, 4-vinylbenzeneboronic acid and the like, and one or two or more selected from these can be used. The polymer (1) preferably contains 3-acrylamidophenylboronic acid as a constituent component.

これにより、特定成分の濃度変化による刺激応答性ゲル2の体積の変化率をさらに大きいものとすることができ、特定成分の定量的な検出をさらに好適に行うことができる。   Thereby, the rate of change of the volume of the stimulus-responsive gel 2 due to the concentration change of the specific component can be further increased, and quantitative detection of the specific component can be more suitably performed.

前記ポリマー(第1のポリマー)は、構成モノマーとして水溶性ビニルモノマー(フェニルボロン酸構造を有さない水溶性ビニルモノマー)を含むものである。   The polymer (first polymer) contains a water-soluble vinyl monomer (a water-soluble vinyl monomer having no phenylboronic acid structure) as a constituent monomer.

これにより、前記ポリマー(第1のポリマー)が有するフェニルボロン酸構造の割合等を好適なものに調整することができるとともに、特定成分の濃度変化による刺激応答性ゲル2の体積の変化率をさらに大きいものとすることができ、特定成分の定量的な検出をさらに好適に行うことができる。   Thereby, while the ratio of the phenylboronic acid structure which the said polymer (1st polymer) has can be adjusted to a suitable thing, the rate of change of the volume of the stimulus responsive gel 2 by the concentration change of a specific component is further It can be made large, and quantitative detection of a specific component can be performed more suitably.

なお、水溶性ビニルモノマーは、25℃の水:100gに対する溶解度が、5g以上のものであるのが好ましく、10g以上のものであるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
The water-soluble vinyl monomer preferably has a solubility in 100 g of water at 25 ° C. of 5 g or more, more preferably 10 g or more.
Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.

水溶性ビニルモノマーとしては、水酸基(OH基)、ケトン基、カルボン酸基、イオン性基のうち少なくとも1種を有するものが好ましく、水酸基(OH基)、イオン性基のうち少なくとも1種を有するものがより好ましく、水酸基(OH基)を有するものがさらに好ましい。   The water-soluble vinyl monomer preferably has at least one of a hydroxyl group (OH group), a ketone group, a carboxylic acid group, and an ionic group, and has at least one of a hydroxyl group (OH group) and an ionic group. Those having a hydroxyl group (OH group) are more preferred.

これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、刺激応答性ゲル2の溶媒(特に、水等の極性(親水性)の高い溶媒)の保持力をより優れたものとすることができる。   Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited. Moreover, the holding power of the solvent of the stimulus-responsive gel 2 (particularly, a solvent having a high polarity (hydrophilicity) such as water) can be further improved.

特に、水溶性ビニルモノマーが水酸基(OH基)を有するものであると、刺激応答性ゲル2は、フェニルボロン酸構造とOH基とが結合した第1の状態と、フェニルボロン酸構造とOH基との結合が解除された第2の状態とを取り得る。   In particular, when the water-soluble vinyl monomer has a hydroxyl group (OH group), the stimulus-responsive gel 2 has a first state in which a phenylboronic acid structure and an OH group are bonded, a phenylboronic acid structure and an OH group. And the second state in which the connection with is released.

このような状態の変化は、周囲の環境の変化(特定成分の有無や、特定成分の濃度等の変化)によって起こるものである。特に、上記のような状態の変化は、特定成分の濃度が比較的低い領域で、起こるものである。したがって、刺激応答性ゲル2の特定成分に対する反応性(感受性)をより高いものとすることができる。   Such a change in state is caused by a change in the surrounding environment (the presence or absence of a specific component, a change in the concentration of the specific component, etc.). In particular, the change in the state as described above occurs in a region where the concentration of the specific component is relatively low. Therefore, the reactivity (sensitivity) with respect to the specific component of the stimulus responsive gel 2 can be made higher.

前記ポリマー(第1のポリマー)を構成する水溶性ビニルモノマー(フェニルボロン酸構造を有さない水溶性ビニルモノマー)は、例えば、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、トリス(ヒドロキシメチル)メチル(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド2−メチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドグリコール酸、(メタ)アクリルアミドエタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドブタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドペンタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドヘキサンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドヘプタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドオクタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドエトキシエタノール、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸モノグリセロール、無水マレイン酸グリセロールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ1−アクリロキシ−3−メタ(アクリロキシ)プロパン、2−ヒドロキシ1,3−ジメタ(アクリロキシ)プロパン、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド各種四級塩、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート各種四級塩、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、(3−(メタ)アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、トリメチル−2−(メタ)アクロイルオキシエチルアンモニウムクロリド、りん酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル、(メタ)アクリル酸3−スルホプロピルカリウム、2−(メタ)アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸、N,N’−(1,2−ジヒドロキシエチレン)ビス(メタ)アクリルアミド、ビニルスルホン酸等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of water-soluble vinyl monomers (water-soluble vinyl monomers having no phenylboronic acid structure) constituting the polymer (first polymer) include N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, N- Hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide, N-hydroxypentyl (meth) acrylamide, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylamide, dihydroxybutyl (meth) Acrylamide, dihydroxypentyl (meth) acrylamide, tris (hydroxymethyl) methyl (meth) acrylamide, 2- (meth) acrylamide 2-methylsulfonic acid, (meth) acrylamide glycolic acid, (meth ) Acrylamide ethane carboxylic acid, (meth) acrylamide propane carboxylic acid, (meth) acrylamide butane carboxylic acid, (meth) acrylamide pentane carboxylic acid, (meth) acrylamide hexane carboxylic acid, (meth) acrylamide heptane carboxylic acid, (meth) acrylamide Octanecarboxylic acid, (meth) acrylamide ethoxyethanol, 2-hydroxy (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid monoglycerol, maleic anhydride glycerol mono (meth) acrylate, 2-hydroxy 1 -Acryloxy-3-meth (acryloxy) propane, 2-hydroxy 1,3-dimeth (acryloxy) propane, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide Seed quaternary salt, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, various quaternary salts, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, (3- (meth) acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride, trimethyl-2 -(Meth) acryloyloxyethylammonium chloride, 2-((meth) acryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl, 3-sulfopropylpotassium (meth) acrylate, 2- (meth) acrylamide 2 -Methylpropane sulfonic acid, N, N '-(1,2-dihydroxyethylene) bis (meth) acrylamide, vinyl sulfonic acid, etc. may be mentioned, and one or more selected from these may be used in combination. it can.

前記ポリマー(第1のポリマー)を構成する、OH基を有するモノマーとしては、例えば、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、トリス(ヒドロキシメチル)メチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ1−アクリロキシ−3−メタ(アクリロキシ)プロパン、2−ヒドロキシ1,3−ジメタ(アクリロキシ)プロパン、N,N’−(1,2−ジヒドロキシエチレン)ビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドエトキシエタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、前記ポリマー(第1のポリマー)は、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドを構成成分として含むものであるのが好ましい。   Examples of the monomer having an OH group constituting the polymer (first polymer) include N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N -Hydroxybutyl (meth) acrylamide, N-hydroxypentyl (meth) acrylamide, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylamide, dihydroxybutyl (meth) acrylamide, dihydroxypentyl (meth) acrylamide, tris (hydroxymethyl) methyl (meta ) Acrylamide, 2-hydroxy (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy 1-acryloxy-3-meth (acryloxy) propane, 2-hydroxy 1,3- Examples include meth (acryloxy) propane, N, N ′-(1,2-dihydroxyethylene) bis (meth) acrylamide, (meth) acrylamide ethoxyethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, and the like. The polymer (first polymer) preferably contains N-hydroxyethylacrylamide as a constituent component. However, the polymer (first polymer) can be used in combination.

これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、刺激応答性ゲル2が前記ポリマー(第1のポリマー)に加え、後に詳述する第2のポリマーを含むものである場合に、第1のポリマーと第2のポリマーとの親和性をより好適なものとすることができ、刺激応答性ゲル2中における不本意な相分離等の問題をより長期間にわたってより好適に抑制することができ、刺激応答性ゲル2の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。   Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited. In addition, when the stimulus-responsive gel 2 includes the second polymer described in detail later in addition to the polymer (first polymer), the affinity between the first polymer and the second polymer is more suitable. The problem such as unintentional phase separation in the stimulus-responsive gel 2 can be more suitably suppressed over a longer period of time, and the durability and reliability of the stimulus-responsive gel 2 are particularly excellent. Can be.

前記ポリマー(第1のポリマー)中におけるフェニルボロン酸構造を有さない水溶性ビニルモノマーの含有率は、40mol%以上80mol%以下であるのが好ましく、50mol%以上75mol%以下であるのがより好ましい。   The content of the water-soluble vinyl monomer having no phenylboronic acid structure in the polymer (first polymer) is preferably 40 mol% or more and 80 mol% or less, and more preferably 50 mol% or more and 75 mol% or less. preferable.

前記ポリマー(第1のポリマー)中における前記フェニルボロン酸構造を有するモノマーの含有率は、20質量%以上45質量%以下であるのが好ましく、25質量%以上43質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the monomer having the phenylboronic acid structure in the polymer (first polymer) is preferably 20% by mass to 45% by mass, and more preferably 25% by mass to 43% by mass. preferable.

これにより、刺激応答性ゲル2の柔軟性をより適切なものとすることができ、特定成分に対する感度を特に優れたものとすることができる。   Thereby, the softness | flexibility of the stimulus responsive gel 2 can be made more appropriate, and the sensitivity with respect to a specific component can be made especially excellent.

これに対し、前記ポリマー(第1のポリマー)中におけるフェニルボロン酸構造を有するモノマーの含有率が前記下限値未満であったり、前記上限値を超えたりすると、刺激応答性ゲル2の柔軟性や、特定成分に対する感度が低下する場合がある。   On the other hand, if the content of the monomer having a phenylboronic acid structure in the polymer (first polymer) is less than the lower limit or exceeds the upper limit, the flexibility of the stimulus-responsive gel 2 In some cases, the sensitivity to a specific component may decrease.

前記ポリマー(第1のポリマー)は、構成成分として、前述したモノマー(フェニルボロン酸構造を有するモノマー、フェニルボロン酸構造を有さない水溶性ビニルモノマー))以外のモノマーを含むものであってもよい。   The polymer (first polymer) may contain a monomer other than the above-described monomers (monomers having a phenylboronic acid structure, water-soluble vinyl monomers having no phenylboronic acid structure) as constituent components. Good.

このようなモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−(ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N−(イソブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクトン、メチルビニルエーテル、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリル酸、各種アルキル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、(3−(メタ)アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、トリメチル−2−(メタ)アクロイルオキシエチルアンモニウムクロリド、りん酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル、(メタ)アクリル酸2−(2−エトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、ジ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、トリ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、ポリ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、トリメチロールプロパンエトキシラートトリ(メタ)アクリラート、トリメチロールプロパンプロポキシラートトリ(メタ)アクリラート、N−[トリス(3−(メタ)アクリルアミドプロポキシメチル)メチル](メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル、カルボン酸ビニル(C3〜C10)、N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル〕プロパン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、4−(メタ)アクリルアミドベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、(メタ)アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、4−ビニルベンゾクラウンエーテル等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of such monomers include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, ethylenebis (meth) acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) ) Acrylamide, N- (butoxymethyl) (meth) acrylamide, N- (isobutoxymethyl) (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, N-vinyl lactone, methyl vinyl ether, (Meta) ak Roylmorpholine, (meth) acrylic acid, various alkyl (meth) acrylates, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, (3- (meth) acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride, trimethyl-2- (meth) acro Yloxyethylammonium chloride, 2-((meth) acryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, di (Ethylene glycol) divinyl ether, tri (ethylene glycol) divinyl ether, poly (ethylene glycol) divinyl ether, trimethylolpropane ethoxylate tri (meth) acrylate, trimethylolpropane propoxyler Tri (meth) acrylate, N- [tris (3- (meth) acrylamidepropoxymethyl) methyl] (meth) acrylamide, vinyl acetate, vinyl carboxylate (C3-C10), N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile, styrene, polyethylene glycol Di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis [ 4-((meth) acryloxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxy) Polypropoxy) phenyl] propa , Ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis [4-((meth)) Acryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxyethoxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxyethoxypolyethoxy) phenyl] Propane, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, diety Glycol diallyl ether, divinylbenzene, 4- (meth) acrylamide benzo-18-crown-6-ether, acryloylaminobenzocrown ether, (meth) acryloylaminobenzocrown ether, 4-vinylbenzocrown ether, etc. One or more selected from these can be used in combination.

上記のモノマーのうち、アクリルアミド系、メタアクリルアミド系、アクリル酸系、メタアクリル酸系が好ましく、アクリルアミド系、メタアクリルアミド系がより好ましい。   Of the above monomers, acrylamide, methacrylamide, acrylic acid, and methacrylic acid are preferable, and acrylamide and methacrylamide are more preferable.

また、前記ポリマー(第1のポリマー)は、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、エチレンビスアクリルアミドのうち少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。   The polymer (first polymer) preferably contains at least one of N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and ethylenebisacrylamide.

前記ポリマー(第1のポリマー)中における架橋剤成分の含有率は、0.5mol%以上10.0mol%以下であるのが好ましく、0.8mol%以上8.0mol%以下であるのがより好ましく、1.1mol%以上7.0mol%以下であるのがさらに好ましい。   The content of the crosslinking agent component in the polymer (first polymer) is preferably 0.5 mol% or more and 10.0 mol% or less, more preferably 0.8 mol% or more and 8.0 mol% or less. 1.1 mol% or more and 7.0 mol% or less is more preferable.

これにより、前記ポリマー(第1のポリマー)の架橋度をより好適な範囲にすることができ、前述したような効果をより顕著に発揮しつつ、前記ポリマー(第1のポリマー)の柔軟性をより適切なものとすることができる。   As a result, the degree of cross-linking of the polymer (first polymer) can be in a more suitable range, and the flexibility of the polymer (first polymer) can be improved while exhibiting the effects as described above more remarkably. It can be made more appropriate.

刺激応答性ゲル2は、異なる複数種の高分子材料を含むものであってもよい。
例えば、刺激応答性ゲル2は、高分子材料として、前述したような構成モノマーとして水溶性ビニルモノマーを含み、かつ、フェニルボロン酸構造を有する第1のポリマーに加えて、OH基(炭素原子に結合する水酸基)を有する第2のポリマーを含むものであってもよい。
The stimulus-responsive gel 2 may include a plurality of different polymer materials.
For example, the stimulus-responsive gel 2 includes, as a polymer material, a water-soluble vinyl monomer as a constituent monomer as described above, and in addition to a first polymer having a phenylboronic acid structure, an OH group (to a carbon atom). It may contain a second polymer having a hydroxyl group to be bonded.

これにより、前述したような刺激応答性ゲル2を構成する樹脂材料がフェニルボロン酸構造とOH基とを有することによる効果がより効果的に発揮されるとともに、刺激応答性ゲル2の強度をより優れたものとすることができ、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の耐久性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the resin material which comprises the stimulus responsive gel 2 as mentioned above exhibits the effect more effectively by having a phenylboronic acid structure and an OH group, the strength of the stimulus responsive gel 2 is further increased. It can be made excellent, and the durability of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10 can be made more excellent.

また、刺激応答性ゲル2は、前述した第1のポリマーがOH基を有さないものであっても、OH基を有する第2のポリマーを含むことにより、フェニルボロン酸構造とOH基とが結合した第1の状態と、フェニルボロン酸構造とOH基との結合が解除された第2の状態とを好適に取り得、特定成分の含有率の変化量が小さいものであっても、刺激応答性ゲル2の体積変化をより大きいものとすることができ、特定成分に対する感度をより優れたものとすることができる。また、刺激応答性ゲル2の溶媒(特に、水等の極性(親水性)溶媒)の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。また、第1のポリマーがOH基を有するものであり、さらに第2のポリマーを含む場合には、前述したような効果がより顕著に発揮される。   In addition, the stimulus-responsive gel 2 includes the second polymer having an OH group, so that the phenylboronic acid structure and the OH group are included even if the first polymer does not have an OH group. The first state that is bonded and the second state in which the bond between the phenylboronic acid structure and the OH group is released can be suitably taken, and even if the amount of change in the content of the specific component is small, the stimulus response The volume change of the gel 2 can be made larger, and the sensitivity to the specific component can be made more excellent. In addition, the holding power of the solvent of the stimuli-responsive gel 2 (particularly polar (hydrophilic) solvent such as water) can be made particularly excellent, and a suitable gel state can be stably maintained over a long period of time. Can do. In addition, when the first polymer has an OH group and further includes the second polymer, the effects described above are more remarkably exhibited.

以下、刺激応答性ゲル2が、樹脂材料として、フェニルボロン酸構造を有するポリマー(第1のポリマー)に加え、OH基(炭素原子に結合する水酸基)を有し、フェニルボロン酸構造を有さない第2のポリマーを含むものである場合について中心的に説明する。   Hereinafter, the stimulus-responsive gel 2 has, as a resin material, an OH group (hydroxyl group bonded to a carbon atom) in addition to a polymer having a phenylboronic acid structure (first polymer), and has a phenylboronic acid structure. The case where the second polymer is not included will be mainly described.

(第2のポリマー)
第2のポリマーは、OH基(水酸基)を有するものである。
(Second polymer)
The second polymer has an OH group (hydroxyl group).

OH基は、ポリマーの構成成分としての重合性化合物(モノマー等)を重合させた後に導入されたものであってもよいが、ポリマーの構成成分としての重合性化合物が有するものであるのが好ましい。   The OH group may be introduced after polymerizing a polymerizable compound (monomer or the like) as a polymer component, but is preferably contained in the polymerizable compound as a polymer component. .

これにより、第2のポリマーが有するOH基の割合等の調整を容易に行うことができる。   Thereby, adjustment of the ratio etc. of OH group which a 2nd polymer has can be performed easily.

第2のポリマーを構成する、OH基を有するモノマーとしては、例えば、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、トリス(ヒドロキシメチル)メチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ1−アクリロキシ−3−メタ(アクリロキシ)プロパン、2−ヒドロキシ1,3−ジメタ(アクリロキシ)プロパン、N,N’−(1,2−ジヒドロキシエチレン)ビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドエトキシエタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、第2のポリマーは、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドを構成成分として含むものであるのが好ましい。   Examples of the monomer having an OH group constituting the second polymer include N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl ( (Meth) acrylamide, N-hydroxypentyl (meth) acrylamide, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylamide, dihydroxybutyl (meth) acrylamide, dihydroxypentyl (meth) acrylamide, tris (hydroxymethyl) methyl (meth) acrylamide, 2 -Hydroxy (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy 1-acryloxy-3-meth (acryloxy) propane, 2-hydroxy 1,3-dimethacrylate (acrylo) Si) Propane, N, N ′-(1,2-dihydroxyethylene) bis (meth) acrylamide, (meth) acrylamide ethoxyethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, and the like are selected. However, it is preferable that the second polymer contains N-hydroxyethylacrylamide as a constituent component.

これにより、刺激応答性ゲル2は、フェニルボロン酸構造とOH基とが結合した第1の状態と、フェニルボロン酸構造とOH基との結合が解除された第2の状態とをより好適に取り得、特定成分の含有率の変化量が小さいものであっても、刺激応答性ゲル2の体積変化をより大きいものとすることができ、特定成分に対する感度をより優れたものとすることができる。また、刺激応答性ゲル2の溶媒(特に、水等の極性(親水性)溶媒)の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。   Thereby, the stimulus-responsive gel 2 more suitably has a first state in which the phenylboronic acid structure and the OH group are bonded, and a second state in which the bond between the phenylboronic acid structure and the OH group is released. Even if the amount of change in the content of the specific component is small, the volume change of the stimulus-responsive gel 2 can be increased, and the sensitivity to the specific component can be further improved. . In addition, the holding power of the solvent of the stimuli-responsive gel 2 (particularly polar (hydrophilic) solvent such as water) can be made particularly excellent, and a suitable gel state can be stably maintained over a long period of time. Can do.

また、第2のポリマーは、その構成成分として、OH基を有さないモノマーを含むものであってもよい。これにより、第2のポリマーが有するOH基の割合等を好適なものに調整することができる。   Further, the second polymer may include a monomer having no OH group as its constituent component. Thereby, the ratio of the OH group which the 2nd polymer has, etc. can be adjusted to a suitable thing.

第2のポリマーを構成する、OH基を有さないモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−(ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N−(イソブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドグリコール酸、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドエタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドブタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドペンタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドヘキサンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドヘプタンカルボン酸、(メタ)アクリルアミドオクタンカルボン、(メタ)アクリルアミドエトキシエタノール、N−ビニルラクトン、(メタ)アクリル酸モノグリセロール、メチルビニルエーテル、無水マレイン酸グリセロールモノ(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド各種四級塩、(メタ)アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート各種四級塩、(メタ)アクリル酸、各種アルキル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、(3−(メタ)アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、トリメチル−2−(メタ)アクロイルオキシエチルアンモニウムクロリド、りん酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル、(メタ)アクリル酸3−スルホプロピルカリウム、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリル酸2−(2−エトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、ジ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、トリ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、ポリ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、トリメチロールプロパンエトキシラートトリ(メタ)アクリラート、トリメチロールプロパンプロポキシラートトリ(メタ)アクリラート、N−[トリス(3−(メタ)アクリルアミドプロポキシメチル)メチル](メタ)アクリルアミド、ビニルスルホン酸、酢酸ビニル、カルボン酸ビニル(C3〜C10)、N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル〕プロパン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−((メタ)アクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、4−(メタ)アクリルアミドベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、(メタ)アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、4−ビニルベンゾクラウンエーテル等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the monomer having no OH group constituting the second polymer include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N , N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, ethylenebis (meth) acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, N-t-butyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N- (butoxymethyl) (meth) acrylamide, N- (isobutoxymethyl) (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide 2- (meth) acrylamide-2 Methylsulfonic acid, (meth) acrylamide glycolic acid, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, (meth) acrylamide ethanecarboxylic acid, (meth) acrylamide propanecarboxylic acid, (meth) acrylamide butanecarboxylic acid, (meth) acrylamide pentanecarboxylic acid , (Meth) acrylamide hexane carboxylic acid, (meth) acrylamide heptane carboxylic acid, (meth) acrylamide octane carboxylic acid, (meth) acrylamide ethoxyethanol, N-vinyl lactone, (meth) acrylic acid monoglycerol, methyl vinyl ether, maleic anhydride Glycerol mono (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide quaternary salts, (meth) acryloylmorpholine, N, N-dimethyl Various amino acid (meth) acrylate quaternary salts, (meth) acrylic acid, various alkyl (meth) acrylates, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, (3- (meth) acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride, trimethyl 2- (meth) acryloyloxyethylammonium chloride, 2-((meth) acryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl, 3-sulfopropyl potassium (meth) acrylate, 2- (meth) Acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, di (ethylene glycol) divinyl ether, tri (ethylene glycol) divinyl ether, poly (ethylene) Glycol) divinyl ether, trimethylolpropane ethoxylate tri (meth) acrylate, trimethylolpropane propoxylate tri (meth) acrylate, N- [tris (3- (meth) acrylamidepropoxymethyl) methyl] (meth) acrylamide, vinyl Sulfonic acid, vinyl acetate, vinyl carboxylate (C3-C10), N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile, styrene, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meta ) Acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis [4-((meth) acryloxydiethoxy) phenyl] propa 2,2-bis [4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxypolypropoxy) phenyl] propane, ethylene glycol di (meth) acrylate , Diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis [4-((meth) acryloxyethoxy) phenyl] propane, 2 , 2-bis [4-((meth) acryloxyethoxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-((meth) acryloxyethoxypolyethoxy) phenyl] propane, trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, tetramethylol methane tri (meth) acrylate, Lamethylolmethane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, diethylene glycol diallyl ether, divinylbenzene, 4- (meth) acrylamide benzo-18-crown-6 Examples include ether, acryloylaminobenzocrown ether, (meth) acryloylaminobenzocrown ether, 4-vinylbenzocrown ether, and the like, and one or more selected from these can be used in combination.

第2のポリマー中におけるOH基を有さないモノマーの含有率は、0.1mol%以上40mol%以下であるのが好ましく、0.2mol%以上30mol%以下であるのがより好ましく、0.3mol%以上20mol%以下であるのがさらに好ましい。   The content of the monomer having no OH group in the second polymer is preferably 0.1 mol% or more and 40 mol% or less, more preferably 0.2 mol% or more and 30 mol% or less, and 0.3 mol% % To 20 mol% is more preferable.

第2のポリマー中における架橋剤成分の含有率は、0.5mol%以上7.0mol%以下であるのが好ましく、0.8mol%以上6.0mol%以下であるのがより好ましく、1.1mol%以上5.0mol%以下であるのがさらに好ましい。   The content of the crosslinking agent component in the second polymer is preferably 0.5 mol% or more and 7.0 mol% or less, more preferably 0.8 mol% or more and 6.0 mol% or less, and 1.1 mol % To 5.0 mol% is more preferable.

これにより、第2のポリマーの架橋度をより好適な範囲にすることができ、前述したような効果をより顕著に発揮しつつ、第2のポリマーの柔軟性をより適切なものとすることができる。   As a result, the degree of cross-linking of the second polymer can be in a more suitable range, and the flexibility of the second polymer can be made more appropriate while exhibiting the effects as described above more remarkably. it can.

第2のポリマー中におけるOH基を有するモノマーの含有率は、54mol%以上99mol%以下であるのが好ましく、65mol%以上98.5mol%以下であるのがより好ましく、76mol%以上98mol%以下であるのがさらに好ましい。   The content of the monomer having an OH group in the second polymer is preferably 54 mol% or more and 99 mol% or less, more preferably 65 mol% or more and 98.5 mol% or less, and 76 mol% or more and 98 mol% or less. More preferably.

これにより、前述したような第2のポリマーがOH基を有することによる効果をより顕著に発揮させつつ、OH基を有するモノマー以外の成分(架橋剤、OH基を有さないモノマー等)の効果を十分に発揮させることができる。   As a result, the effects of the components other than the monomer having an OH group (crosslinking agent, monomer having no OH group, etc.) are exhibited while the effect of the second polymer having the OH group is more remarkably exhibited. Can be fully exhibited.

第2のポリマーの水酸基価は、15mgKOH/g以上620mgKOH/g以下であるのが好ましく、34mgKOH/g以上78mgKOH/g以下であるのがより好ましい。   The hydroxyl value of the second polymer is preferably 15 mgKOH / g or more and 620 mgKOH / g or less, more preferably 34 mgKOH / g or more and 78 mgKOH / g or less.

これにより、前述したような第2のポリマーがOH基を有することによる効果をより顕著に発揮させつつ、刺激応答性ゲル2の耐久性を特に優れたものとすることができる。   Thereby, the durability of the stimuli-responsive gel 2 can be made particularly excellent while the effect of the second polymer having an OH group as described above more remarkably exhibited.

刺激応答性ゲル2中における第2のポリマーの含有率Xは、0.05質量%以上98質量%以下であるのが好ましく、0.1質量%以上70質量%以下であるのがより好ましい。 The content X2 of the second polymer in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 0.05% by mass or more and 98% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 70% by mass or less. .

これにより、前述したような刺激応答性ゲル2を構成する樹脂材料がフェニルボロン酸構造とOH基とを有することによる効果がより効果的に発揮されるとともに、刺激応答性ゲル2の強度をより優れたものとすることができ、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の耐久性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the resin material which comprises the stimulus responsive gel 2 as mentioned above exhibits the effect more effectively by having a phenylboronic acid structure and an OH group, the strength of the stimulus responsive gel 2 is further increased. It can be made excellent, and the durability of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10 can be made more excellent.

また、高分子材料中における第2のポリマーの含有率は、1.0質量%以上99質量%以下であるのが好ましく、1.5質量%以上98質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the second polymer in the polymer material is preferably 1.0% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or more and 98% by mass or less.

これにより、前述したような刺激応答性ゲル2を構成する樹脂材料がフェニルボロン酸構造とOH基とを有することによる効果がより効果的に発揮されるとともに、刺激応答性ゲル2の強度をより優れたものとすることができ、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の耐久性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the resin material which comprises the stimulus responsive gel 2 as mentioned above exhibits the effect more effectively by having a phenylboronic acid structure and an OH group, the strength of the stimulus responsive gel 2 is further increased. It can be made excellent, and the durability of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10 can be made more excellent.

刺激応答性ゲル2中における第1のポリマーの含有率Xは、0.01質量%以上70質量%以下であるのが好ましく、0.05質量%以上65質量%以下であるのがより好ましい。 The content X 1 of the first polymer in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 0.01% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 65% by mass or less. .

これにより、刺激応答性ゲル2の柔軟性をより好適なものとすることができ、特定成分に対する感度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the softness | flexibility of the stimulus responsive gel 2 can be made more suitable, and the sensitivity with respect to a specific component can be made more excellent.

また、高分子材料中における第1のポリマーの含有率は、1.0質量%以上70質量%以下であるのが好ましく、2.0質量%以上65質量%以下であるのがより好ましい。   In addition, the content of the first polymer in the polymer material is preferably 1.0% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 2.0% by mass or more and 65% by mass or less.

これにより、刺激応答性ゲル2の柔軟性をより好適なものとすることができ、特定成分に対する感度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the softness | flexibility of the stimulus responsive gel 2 can be made more suitable, and the sensitivity with respect to a specific component can be made more excellent.

刺激応答性ゲル2中における第1のポリマーの含有率をX[質量%]、第2のポリマーの含有率をX[質量%]としたとき、0.2≦X/X≦8の関係を満足するのが好ましく、1.3≦X/X≦1.9の関係を満足するのがより好ましい。 When the content of the first polymer in the stimulus-responsive gel 2 is X 1 [% by mass] and the content of the second polymer is X 2 [% by mass], 0.2 ≦ X 1 / X 2 ≦ It is preferable that the relationship of 8 is satisfied, and it is more preferable that the relationship of 1.3 ≦ X 1 / X 2 ≦ 1.9 is satisfied.

これにより、刺激応答性ゲル2の柔軟性をより適切なものとすることができ、特定成分に対する感度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the softness | flexibility of the stimulus responsive gel 2 can be made more appropriate, and the sensitivity with respect to a specific component can be made more excellent.

刺激応答性ゲル2中には、前述した第1のポリマー、第2のポリマー以外のポリマー(高分子材料)を含むものであってもよい。例えば、分子内に、フェニルボロン酸構造、OH基のいずれをも有していないポリマーを含むものであってもよい。   The stimulus-responsive gel 2 may include a polymer (polymer material) other than the first polymer and the second polymer described above. For example, a polymer containing neither a phenylboronic acid structure nor an OH group in the molecule may be included.

刺激応答性ゲル2中における高分子材料の含有率は、0.7質量%以上36.0質量%以下であるのが好ましく、2.4質量%以上27.0質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the polymer material in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 0.7% by mass or more and 36.0% by mass or less, and more preferably 2.4% by mass or more and 27.0% by mass or less. preferable.

また、刺激応答性ゲル2が複数種のポリマーを含むものである場合、少なくとの1種のポリマーが網目構造を有するものであり、かつ、それ以外のポリマーのポリマー鎖が、前記網目構造を有するポリマーの網目に入り込んでいることが好ましい。   When the stimulus-responsive gel 2 contains a plurality of types of polymers, at least one type of polymer has a network structure, and the polymer chain of the other polymer has the network structure. It is preferable to penetrate into the mesh.

これにより、刺激応答性ゲル2の耐久性、耐熱性等をより優れたものとすることができ、より過酷な条件下(例えば、高温環境下等)においても収容部3からの高分子材料(ポリマー)の漏出をより好適に抑制することができる。   Thereby, durability, heat resistance, etc. of the stimulus responsive gel 2 can be made more excellent, and the polymer material (from the housing part 3) even under more severe conditions (for example, in a high temperature environment) Leakage of the polymer) can be more suitably suppressed.

また、刺激応答性ゲル2が後述するような微粒子を含むものである場合であっても、刺激応答性ゲル2中に当該微粒子を好適に保持することができ、当該微粒子が漏出してしまうことをより好適に抑制することができる。   Further, even when the stimulus-responsive gel 2 contains fine particles as described later, the fine particles can be suitably held in the stimulus-responsive gel 2 and the fine particles are more likely to leak out. It can suppress suitably.

特に、フェニルボロン酸構造を有する第1のポリマーと、OH基を備え網目構造を有する第2のポリマーとを含み、当該第2のポリマーの網目に、第1のポリマーのポリマー鎖が入り込んでいるのがより好ましい。   In particular, it includes a first polymer having a phenylboronic acid structure and a second polymer having an OH group and a network structure, and the polymer chain of the first polymer enters the network of the second polymer. Is more preferable.

これにより、前述したような効果が得られるとともに、刺激応答性ゲル2の特定成分に対する反応性(感受性)をより高いものとすることができる。   Thereby, while being able to acquire the effect as mentioned above, the reactivity (sensitivity) with respect to the specific component of the stimulus responsive gel 2 can be made higher.

また、第2のポリマーの網目に第1のポリマーのポリマー鎖が入り込んでいることにより、刺激応答性ゲル2の局所的な変形が生じた場合に、その変形が周囲にも効率よく伝播し、結果として、刺激応答性ゲル2全体が高い均一性で変形することとなるため、刺激応答性ゲル2の各部位で構造色のばらつきも抑制される。その結果、所定成分の濃度を容易かつ正確に判断することができる。   In addition, when a local deformation of the stimulus-responsive gel 2 occurs due to the polymer chain of the first polymer entering the network of the second polymer, the deformation is efficiently propagated to the surroundings, As a result, since the entire stimulus responsive gel 2 is deformed with high uniformity, variations in structural color at each site of the stimulus responsive gel 2 are also suppressed. As a result, the concentration of the predetermined component can be easily and accurately determined.

また、第2のポリマーが備えるOH基と、第1のポリマーが備えるフェニルボロン構造とは、高い反応性を有するものであり、これらが結合した第1の状態を取り得るため、第2のポリマーの網目に、第1のポリマーのポリマー鎖が入り込んだ構造は、容易に崩されず、長期間にわたって安定的に保持される。したがって、長期間にわたって安定的に、所定の刺激の検出を行うことができる。すなわち、刺激応答性ゲル2の耐久性はより優れたものとなる。   In addition, the OH group included in the second polymer and the phenylboron structure included in the first polymer have high reactivity, and can take a first state in which they are bonded. The structure in which the polymer chain of the first polymer enters the network is not easily broken and is stably held for a long period of time. Therefore, the predetermined stimulus can be detected stably over a long period of time. That is, the durability of the stimulus-responsive gel 2 is more excellent.

また、第2のポリマーに加えて、第1のポリマーも網目構造(架橋構造)を有するものであると以下のような効果が得られる。   In addition to the second polymer, if the first polymer has a network structure (crosslinked structure), the following effects can be obtained.

すなわち、第2のポリマーの網目から第1のポリマーが脱落することがより好適に抑制することができ、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んだ状態が、より長期間にわたって、安定的に保持される。これは、第1のポリマーが有する(共有結合によって形成された強固な)網目構造によって、第2のポリマーによる閉じた環状構造と、第2のポリマーによる閉じた環状構造とが、鎖を構成する隣り合う輪のような関係となるためである。   That is, the first polymer can be more preferably prevented from dropping from the second polymer network, and the state in which the first polymer enters the second polymer network is stable for a longer period of time. Retained. This is because the closed polymer structure formed by the second polymer and the closed ring structure formed by the second polymer form a chain by the network structure (a strong structure formed by covalent bonds) of the first polymer. This is because the relationship becomes like a ring next to each other.

その結果、第1のポリマーと第2のポリマーとが近接した状態を安定的に保持することができ、長期間にわたって、所定成分の濃度の検出をより安定的に行うことができる。   As a result, the state in which the first polymer and the second polymer are close to each other can be stably maintained, and the concentration of the predetermined component can be detected more stably over a long period of time.

また、刺激応答性ゲル2の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。   Moreover, the retention power of the solvent of the stimulus-responsive gel 2 can be made particularly excellent, and a suitable gel state can be stably maintained over a long period of time.

刺激応答性ゲル2中において、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいるか否かは、例えば、顕微鏡による観察により確認することができる。また、融点測定(例えば、示差走査熱量分析(DSC)による融点の吸熱ピークの測定)により、判断することもできる。より具体的には、第1のポリマーおよび第2のポリマーが、独立した状態で、互いに異なる融点を持つものである場合に、融点測定において、第1のポリマーの融点のピークおよび第2のポリマーの融点のピークとは異なる融点のピーク(第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込むことにより、第1のポリマーと第2のポリマーとが微視的に一体化している構造を有することによる融点のピーク)が確認される場合には、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいるものと判断することができる。   Whether or not the first polymer enters the network of the second polymer in the stimulus-responsive gel 2 can be confirmed by observation with a microscope, for example. It can also be determined by measuring the melting point (for example, measuring the endothermic peak of the melting point by differential scanning calorimetry (DSC)). More specifically, when the first polymer and the second polymer are independent and have different melting points, the melting point peak of the first polymer and the second polymer are measured in the melting point measurement. A melting point peak different from the melting point peak of (the first polymer and the second polymer have a structure that is microscopically integrated by entering the second polymer network) In the case where the melting point peak is confirmed, it can be determined that the first polymer has entered the network of the second polymer.

また、第1のポリマーと第2のポリマーとの溶解度の違いを利用して、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいるか否かを確認することもできる。より具体的には、例えば、刺激応答性ゲル2について、第1のポリマー、第2のポリマーの一方のみを溶かす有機溶媒(例えば、第1のポリマー、第2のポリマーのうちの一方の25℃における溶解度(溶媒100gに対して溶解可能な量)が1g/100g以上であり、第1のポリマー、第2のポリマーのうちの他方の25℃における溶解度(溶媒100gに対して溶解可能な量)が0.01g/100g以下である溶媒)が存在する場合、当該有機溶媒を、刺激応答性ゲル:10gに対する添加量が1000gとなるように25℃で添加し、さらにこの温度で十分に撹拌した後に、ろ過を行い、さらに、理論的な抽出液の総量(ろ過時における溶媒の揮発がないものと仮定した場合の抽出液の総量)が、用いた刺激応答性ゲルの200倍量(質量基準)となるように、前記有機溶媒で残渣を洗浄した場合に、抽出液中に含まれる前記有機溶媒に混合された刺激応答性ゲル中に含まれる第1のポリマーおよび第2のポリマーのうち前記有機溶媒に可溶な成分の含有量(W[g])に対する、抽出液中に含まれる第1のポリマーおよび第1のポリマーのうち前記有機溶媒に可溶な成分の量(W[g])の割合((W/W)・100)が、所定値以下(好ましくは10質量%以下、より好ましくは1質量%以下)であることが確認されれば、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいると判断することができる。 Moreover, it can also be confirmed whether the 1st polymer has penetrated into the network of a 2nd polymer using the difference in solubility of a 1st polymer and a 2nd polymer. More specifically, for example, for the stimulus-responsive gel 2, an organic solvent that dissolves only one of the first polymer and the second polymer (for example, 25 ° C. of one of the first polymer and the second polymer). The solubility at 25 ° C. of the other of the first polymer and the second polymer (amount that can be dissolved in 100 g of solvent) is 1 g / 100 g or more. In the presence of 0.01 g / 100 g or less), the organic solvent was added at 25 ° C. so that the amount added to the stimulus-responsive gel: 10 g was 1000 g, and further stirred sufficiently at this temperature. Later, filtration was performed, and the theoretical total amount of the extract (the total amount of the extract assuming that the solvent was not volatilized during filtration) was 200 times that of the stimulus-responsive gel used. The first polymer and the second polymer contained in the stimulus-responsive gel mixed with the organic solvent contained in the extract when the residue is washed with the organic solvent so as to satisfy (mass basis) Of the component soluble in the organic solvent among the first polymer and the first polymer contained in the extract with respect to the content of the component soluble in the organic solvent (W 1 [g]) ( If it is confirmed that the ratio of W 2 [g]) ((W 2 / W 1 ) · 100) is a predetermined value or less (preferably 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or less) It can be determined that the first polymer enters the network of the two polymers.

また、第1のポリマーと第2のポリマーの構造を顕微鏡観察することで、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいるか否かを確認することもできる。より具体的には、例えば、液体窒素で凍結した状態で刺激応答性ゲルを割断あるいはクライオFIBにて刺激応答性ゲルの断面試料を作製し、クライオSEMにて観察する。その際、島状構造やグレインが観察されなければ、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいると判断することができる。さらに、エネルギー分散型X線分光装置(EDX)にて、炭素、酸素、ホウ素の元素についてマッピング分析を行うことで、より詳細な観察が可能となり、第2のポリマーの網目に第1のポリマーが入り込んでいると判断することができる。   It is also possible to confirm whether or not the first polymer has entered the network of the second polymer by observing the structure of the first polymer and the second polymer under a microscope. More specifically, for example, the stimulus-responsive gel is cleaved in a state frozen with liquid nitrogen or a cross-sectional sample of the stimulus-responsive gel is prepared with a cryo-FIB and observed with a cryo SEM. At that time, if no island-like structure or grain is observed, it can be determined that the first polymer has entered the network of the second polymer. Furthermore, by performing mapping analysis on carbon, oxygen, and boron elements using an energy dispersive X-ray spectrometer (EDX), more detailed observation is possible, and the first polymer is in the network of the second polymer. It can be judged that it has entered.

上記のような網目構造(架橋構造)は、ポリマーの構成成分として、架橋剤成分を用いることにより、好適に導入することができる。   The network structure (crosslinked structure) as described above can be suitably introduced by using a crosslinking agent component as a constituent component of the polymer.

<溶媒>
刺激応答性ゲル2が、溶媒を含むものであることにより、前述した高分子材料を好適にゲル化させることができる。
<Solvent>
When the stimulus-responsive gel 2 contains a solvent, the above-described polymer material can be suitably gelled.

溶媒としては、各種有機溶媒や無機溶媒を用いることができ、より具体的は、例えば、水;メタノール、エタノール等の各種アルコール;アセトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられるが、特に、水を含むものであるのが好ましい。   As the solvent, various organic solvents and inorganic solvents can be used. More specifically, for example, water; various alcohols such as methanol and ethanol; ketones such as acetone; ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether; dimethylformamide Amides such as: Chain aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane and n-octane; Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; Aromatics such as benzene, toluene and xylene In particular, those containing water are preferable.

刺激応答性ゲル2は、溶媒として異なる複数種の成分を含むものであってもよい。
刺激応答性ゲル2中における溶媒の含有率は、30質量%以上95質量%以下であるのが好ましく、50質量%以上90質量%以下であるのがより好ましい。
The stimulus-responsive gel 2 may include a plurality of different components as solvents.
The content of the solvent in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 30% by mass or more and 95% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less.

<粒子>
刺激応答性ゲル2は、例えば、平均粒径が10nm以上1000nm以下の粒子(微粒子)を含むものであってもよい。
<Particle>
The stimulus-responsive gel 2 may include, for example, particles (fine particles) having an average particle diameter of 10 nm to 1000 nm.

これにより、ブラッグ反射による構造色を認識することができる。特に、刺激応答性ゲル2の膨張または収縮に伴い、隣り合う当該微粒子の距離が変化し、ブラッグ反射による構造色(反射光の波長)も変化するため、光学的(視覚的)に特定成分を検出することができる。また、ブラッグ反射による構造色または構造色の変化が認識されるため、例えば、その色調により、特定成分の定量も、より容易に、また、より正確に行うことができる。また、刺激応答性ゲル2の変形(膨張または収縮)を検出するための検出装置を用いなくても、特定成分の検出、定量を、目視による観察により好適に行うことができる。また、検出装置を用いる場合であっても、微小な形状変化の検出ではなく、色調の変化を検出すればよいため、検出装置として比較的安価なものを利用することができる。   Thereby, the structural color by Bragg reflection can be recognized. In particular, as the stimulus-responsive gel 2 expands or contracts, the distance between the adjacent fine particles changes, and the structural color (wavelength of reflected light) due to Bragg reflection also changes, so that a specific component is optically (visually) included. Can be detected. Further, since the structural color or the structural color change due to the Bragg reflection is recognized, the specific component can be quantified more easily and more accurately by the color tone, for example. Moreover, even if it does not use the detection apparatus for detecting the deformation | transformation (expansion or shrinkage | contraction) of the stimulus responsive gel 2, a specific component can be detected and quantified suitably by visual observation. Even in the case of using a detection device, it is only necessary to detect a change in color tone rather than a detection of a minute shape change, so that a relatively inexpensive detection device can be used.

刺激応答性ゲル2が粒子を含むものである場合、粒子の平均粒径は、10nm以上1000nm以下であるのが好ましいが、20nm以上500nm以下であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
When the stimuli-responsive gel 2 includes particles, the average particle size of the particles is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 500 nm or less.
Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.

本明細書において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で3分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器(COULTER ELECTRONICS INC製TA−II型)にて、50μmのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。   In the present specification, the average particle diameter means a volume-based average particle diameter. For example, a dispersion obtained by adding a sample to methanol and dispersing for 3 minutes with an ultrasonic disperser is used as a Coulter counter particle size distribution analyzer (COULTER). It can be determined by measuring with a 50 μm aperture using ELECTRONICS INC TA-II type).

微粒子の構成材料としては、シリカ、酸化チタン等の無機材料;ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の有機材料(ポリマー)等が挙げられるが、微粒子は、シリカ微粒子であるのが好ましい。   Fine particles are composed of inorganic materials such as silica and titanium oxide; polystyrene, polyester, polyimide, polyolefin, poly (meth) acrylate methyl, polyethylene, polypropylene, polyethersulfone, nylon, polyurethane, polyvinyl chloride, polychlorinated Examples thereof include organic materials (polymers) such as vinylidene, and the fine particles are preferably silica fine particles.

これにより、微粒子の形状の安定性等を特に優れたものとし、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の耐久性、信頼性等を特に優れたものとすることができる。また、シリカ微粒子は、粒度分布がシャープなもの(単分散微粒子)として入手が比較的容易であるため、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の安定的な生産、供給の観点からも有利である。   Thereby, the stability of the shape of the fine particles can be made particularly excellent, and the durability and reliability of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10 can be made particularly excellent. Silica fine particles are relatively easy to obtain as those having a sharp particle size distribution (monodispersed fine particles), which is advantageous from the viewpoint of stable production and supply of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10. It is.

微粒子の形状は、特に限定されないが、球状であるのが好ましい。これにより、コロイド結晶による構造色の視認を容易に行うことができ、特定成分の定量をより容易に行うことができる。   The shape of the fine particles is not particularly limited, but is preferably spherical. Thereby, visual recognition of the structural color by a colloidal crystal can be performed easily, and a specific component can be quantified more easily.

刺激応答性ゲル2は、異なる複数種の微粒子を含むものであってもよい。
刺激応答性ゲル2中における微粒子の含有率は、1.6質量%以上36質量%以下であるのが好ましく、4.0質量%以上24質量%以下であるのがより好ましい。
The stimulus-responsive gel 2 may include a plurality of different types of fine particles.
The content of the fine particles in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 1.6% by mass or more and 36% by mass or less, and more preferably 4.0% by mass or more and 24% by mass or less.

これにより、刺激応答性ゲル2が微粒子を含むことによる前述したような効果がより顕著に発揮される。   Thereby, the effects as described above due to the fact that the stimulus-responsive gel 2 contains fine particles are more remarkably exhibited.

<導電性物質>
刺激応答性ゲル2は、例えば、導電性物質を含むものであってもよい。
<Conductive substance>
The stimulus-responsive gel 2 may include, for example, a conductive substance.

これにより、刺激応答性ゲル2の膨張収縮状態に応じて、刺激応答性ゲル2中に含まれる導電性物質同士の距離を異なるものとすることができ、その結果、刺激応答性ゲル2の抵抗値(抵抗率)を異なるものとすることができる。すなわち、刺激応答性ゲル2が膨張した状態(または膨張の程度が大きい状態)では、刺激応答性ゲル2が収縮した状態(または膨張の程度が小さい状態)に比べて導電性物質同士の距離(平均距離)が大きくなるため、刺激応答性ゲル2の抵抗値(抵抗率)が大きくなる。したがって、刺激応答性ゲル2の抵抗値(抵抗率)を求めることにより、刺激応答性ゲル2の膨張収縮状態、すなわち、刺激の強さ(特定成分の濃度)を容易かつ安定的に判断することができる。   Thereby, according to the expansion-contraction state of the stimulus-responsive gel 2, the distance between the conductive substances contained in the stimulus-responsive gel 2 can be made different. As a result, the resistance of the stimulus-responsive gel 2 The value (resistivity) can be different. That is, when the stimulus-responsive gel 2 is in an expanded state (or in a state where the degree of expansion is large), the distance between the conductive substances (in a state where the stimulus-responsive gel 2 is contracted (or in a state where the degree of expansion is small)) ( Since the average distance) increases, the resistance value (resistivity) of the stimulus-responsive gel 2 increases. Therefore, by determining the resistance value (resistivity) of the stimulus-responsive gel 2, it is possible to easily and stably determine the expansion / contraction state of the stimulus-responsive gel 2, that is, the intensity of stimulation (the concentration of a specific component). Can do.

刺激応答性ゲル2が導電性物質を含むものである場合、導電性物質は、いかなる形態で含まれるものであってもよく、例えば、溶解状態等で含まれるものであってもよいが、粒子として含まれるのが好ましい。   When the stimulus-responsive gel 2 includes a conductive substance, the conductive substance may be included in any form, for example, may be included in a dissolved state or the like, but included as particles. Preferably.

これにより、導電性物質の選択の幅が広がる。また、刺激応答性ゲル2の膨張収縮状態による刺激応答性ゲル2の抵抗値(抵抗率)の変化率をより安定的なものとすることができ、検出の精度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the range of selection of a conductive substance is expanded. Moreover, the change rate of the resistance value (resistivity) of the stimulus-responsive gel 2 due to the expansion and contraction state of the stimulus-responsive gel 2 can be made more stable, and the detection accuracy can be made more excellent. Can do.

刺激応答性ゲル2中に含まれる導電性物質としては、例えば、金属材料(例えば、Au、Ag、Pt、Cuやこれらのうち少なくとも1種を含む合金等)、導電性金属酸化物(例えば、ITO等)、炭素材料(例えば、カーボンブラック等)、導電性高分子材料(例えば、PEDOT/PSS、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系等)等が挙げられる。   Examples of the conductive substance contained in the stimulus-responsive gel 2 include metal materials (for example, Au, Ag, Pt, Cu and alloys containing at least one of these), conductive metal oxides (for example, ITO, etc.), carbon materials (eg, carbon black, etc.), conductive polymer materials (eg, PEDOT / PSS, polythiophene, polyacetylene, etc.) and the like.

このような導電性物質を含むことにより、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の耐久性を優れたものとしつつ、刺激応答性ゲル2の膨張または収縮に伴う前記抵抗値の変化率をより大きいものとすることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。また、これらの材料は、比較的安価で、安定的に入手することが可能なので、刺激応答性ゲル2、生体成分測定装置10の生産コストの抑制、安定供給の点からも有利である。   By including such a conductive substance, the rate of change in the resistance value accompanying the expansion or contraction of the stimulus-responsive gel 2 is improved while the durability of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10 is excellent. The detection accuracy of the stimulus can be further improved. Moreover, since these materials are comparatively cheap and can be obtained stably, they are advantageous from the viewpoint of suppressing production cost and stable supply of the stimulus-responsive gel 2 and the biological component measuring apparatus 10.

特に、刺激応答性ゲル2中に含まれる導電性物質がITO等の透明材料である場合、
前述したような粒子(構造色の発現に寄与する粒子)が関与する構造色の識別が容易となり、刺激の検出をより好適に行うことができる。
In particular, when the conductive substance contained in the stimulus-responsive gel 2 is a transparent material such as ITO,
The identification of the structural color involving the particles as described above (particles contributing to the expression of the structural color) is facilitated, and stimulation can be detected more suitably.

刺激応答性ゲル2中に含まれる導電性物質の電気抵抗率は、1.0×10−3Ω・m以下であるのが好ましく、1.0×10−4Ω・m以下であるのがより好ましく、5.0×10−5Ω・m以下であるのがさらに好ましい。 The electrical resistivity of the conductive substance contained in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 1.0 × 10 −3 Ω · m or less, and preferably 1.0 × 10 −4 Ω · m or less. More preferably, it is 5.0 × 10 −5 Ω · m or less.

これにより、刺激応答性ゲル2の膨張または収縮に伴う前記抵抗値の変化率をより大きいものとすることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the change rate of the said resistance value accompanying the expansion | swelling or shrinkage | contraction of the stimulus responsive gel 2 can be made larger, and the detection accuracy of a stimulus can be made more excellent.

刺激応答性ゲル2中に含まれる導電性物質の屈折率は、1.0以上1.8以下であるのが好ましく、1.1以上1.7以下であるのがより好ましい。   The refractive index of the conductive substance contained in the stimulus-responsive gel 2 is preferably 1.0 or more and 1.8 or less, and more preferably 1.1 or more and 1.7 or less.

これにより、前述したような微粒子(構造色の発現に寄与する粒子)が関与するブラッグ反射による構造色の視認性(識別のし易さ)をより優れたものとすることができる。   Thereby, the visibility (easiness of identification) of the structural color by Bragg reflection involving the fine particles (particles contributing to the expression of the structural color) as described above can be further improved.

導電性物質を含む材料で構成された粒子を含む場合、当該粒子は、各部位で均一な組成を有するものであってもよいし、異なる組成の部位を有するものであってもよい。   When the particle | grains comprised with the material containing an electroconductive substance are included, the said particle | grain may have a uniform composition in each site | part, and may have a site | part of a different composition.

例えば、前記粒子(導電性物質を含む材料で構成された粒子)は、コア部と、コア部の外表面側に設けられた少なくとも1層の被膜を有するもの等であってもよい。   For example, the particles (particles made of a material containing a conductive substance) may have a core portion and at least one layer of coating provided on the outer surface side of the core portion.

導電性物質を含む材料で構成された粒子を含む場合、当該粒子は、球状、紡錘形状、針状(棘状)、板状(鱗片状)、赤血球様の円盤状等、いかなる形状のものであってもよいが、球状をなすものであるのが好ましい。
これにより、検出される電気抵抗率の信頼性がより優れたものとなる。
In the case of including particles composed of a material containing a conductive substance, the particles may have any shape such as spherical shape, spindle shape, needle shape (spine shape), plate shape (scale shape), red blood cell like disk shape, etc. It may be present, but is preferably spherical.
Thereby, the reliability of the detected electrical resistivity becomes more excellent.

導電性物質を含む材料で構成された粒子を含む場合、当該粒子の平均粒径は、特に限定されないが、10nm以上1000μm以下であるのが好ましく、20nm以上500μm以下であるのがより好ましい。   When particles composed of a material containing a conductive substance are included, the average particle size of the particles is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more and 1000 μm or less, and more preferably 20 nm or more and 500 μm or less.

これにより、刺激応答性ゲル2中において、前記粒子をより均一に分散させることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the said particle | grain can be disperse | distributed more uniformly in the stimulus responsive gel 2, and the detection accuracy of a stimulus can be made more excellent.

<その他の成分>
刺激応答性ゲル2は、前述した以外の成分(その他の成分)を含むものであってもよい。
<Other ingredients>
The stimulus-responsive gel 2 may contain components other than those described above (other components).

このような成分としては、例えば、着色剤、スリップ剤(レベリング剤)、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、保湿剤等が挙げられる。   Examples of such components include colorants, slip agents (leveling agents), antifungal agents, preservatives, antioxidants, humectants, and the like.

刺激応答性ゲル2は、体液に含まれる成分であればいかなる成分(特定成分)に反応するものであってもよいが、特定成分として乳酸による刺激に反応するものであるのが好ましい。   The stimulus-responsive gel 2 may react with any component (specific component) as long as it is a component contained in a body fluid, but preferably reacts with stimulation by lactic acid as a specific component.

前述したような刺激応答性ゲル2は、各種特定成分の中でも、特に乳酸に対して優れた定量性での検出が可能なものであり、低濃度から高濃度まで広い濃度領域で、より高い定量性で乳酸を検出することができるものである。   The stimuli-responsive gel 2 as described above can be detected with excellent quantitative properties, particularly lactic acid, among various specific components, and can be quantified in a wide concentration range from a low concentration to a high concentration. It is possible to detect lactic acid.

また、乳酸は、生体内において産生される物質であり、生体の状況を評価するのに好適に用いることのできる化学物質(特定成分)である。   Lactic acid is a substance produced in the living body, and is a chemical substance (specific component) that can be suitably used for evaluating the state of the living body.

特に、乳酸は、心疾患や敗血症等における重篤なショック状態時に組織への血流が低下し、組織中の酸素が不足し解糖系代謝が亢進することにより、産生量が増える物質である。このようなことから、乳酸を特定成分として検出することにより、ショック時の処置を適切に行うことができる。   In particular, lactic acid is a substance that increases in production due to a decrease in blood flow to tissues during severe shock conditions such as heart disease and sepsis, lack of oxygen in tissues, and increased glycolytic metabolism. . For this reason, treatment at the time of shock can be appropriately performed by detecting lactic acid as a specific component.

なお、敗血症ガイドラインにも治療時の指標として血中乳酸値の計測が推奨されているが、従来では、血中乳酸値を計測するために主に動脈血を採取し、血液ガス分析装置で乳酸値を測定していた。このような方法では、患者のベッドサイドで連続的に患者体内の乳酸値変動をモニタリングすることは実質的に不可能であった。また、従来においては、乳酸値を計測する場合、通常は酵素(酵素電極)を使用する。しかし酵素は、バイオ試薬であり、価格は高く、温度、湿度等の保管環境により劣化を生じやすく、定量性に影響を及ぼしやすいという問題点があった。また、酵素は、製造ロットやメーカー、保管環境等によりその活性が変動しやすいため、酵素を用いた方法では、酵素電極使用前に既知濃度の標準液にて校正する必要がある。さらに、酵素反応では通常酸素を必要とするため、ショック状態のような低酸素状態の場合、体組織中の酸素濃度が低下している可能性が高く、酵素による乳酸値の定量結果に誤差を生じやすいという問題もあった。   The sepsis guideline also recommends measurement of blood lactate as an index for treatment. Conventionally, arterial blood is mainly collected to measure blood lactate, and blood gas analyzers are used to measure lactate. Was measuring. In such a method, it was practically impossible to continuously monitor lactic acid level fluctuations in the patient's body at the patient's bedside. Moreover, conventionally, when measuring a lactic acid level, an enzyme (enzyme electrode) is usually used. However, the enzyme is a bioreagent, and is expensive, and has a problem that it easily deteriorates due to storage environment such as temperature and humidity, and easily affects quantitativeness. In addition, since the activity of an enzyme is likely to vary depending on the production lot, manufacturer, storage environment, etc., it is necessary to calibrate the enzyme using a standard solution having a known concentration before using the enzyme electrode. Furthermore, since oxygen is usually required for enzyme reactions, in hypoxic conditions such as shock conditions, there is a high possibility that the oxygen concentration in the body tissue has decreased, and there is an error in the quantification results of lactic acid levels by enzymes. There was also a problem that it was likely to occur.

これに対し、生体成分測定装置10では、酵素を用いる必要がないため、上記のような問題の発生を防止することができる。   On the other hand, in the biological component measuring apparatus 10, since it is not necessary to use an enzyme, the above problems can be prevented from occurring.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の生体成分測定装置について説明する。
図2は、生体成分測定装置の第2実施形態を説明するための模式的な断面図である。以下の説明では、前述した実施形態との相違点について中心的に説明し、同様の事項についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, the biological component measuring apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a second embodiment of the biological component measuring apparatus. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and description of similar matters will be omitted.

本実施形態の生体成分測定装置10では、採取部1は、可撓性を有する中空部材12を備えるものである。   In the biological component measuring apparatus 10 of the present embodiment, the collection unit 1 includes a hollow member 12 having flexibility.

このように、採取部1は、剛性の高い材料で構成されたものに限定されず、可撓性を有する材料で構成されたものであってもよい。   Thus, the collection part 1 is not limited to what was comprised with the material with high rigidity, and may be comprised with the material which has flexibility.

このような構成により、生体内に挿入(例えば、穿刺)する採取部1の長さをより長いものとすることができる。また、生体成分測定装置10の安全性をより高いものとすることができる。   With such a configuration, the length of the collection unit 1 to be inserted (for example, punctured) into the living body can be made longer. In addition, the safety of the biological component measuring apparatus 10 can be made higher.

中空部材12としては、例えば、中空糸、多孔質チューブ等(特に、これらの材料を用いたマイクロダイアリシス)が挙げられる。   Examples of the hollow member 12 include a hollow fiber, a porous tube, and the like (particularly, microdialysis using these materials).

このような中空部材12を備えることにより、より効率よく体液を採取することができる。また、生体に対する安全性をより優れたものとすることができる。   By providing such a hollow member 12, body fluid can be collected more efficiently. Moreover, the safety | security with respect to a biological body can be made more excellent.

中空糸とは、中空繊維でストロー状の繊維壁面に目的に応じた大きさの細孔を有し、中空糸内外での物質交換が可能である中空状の膜である。   The hollow fiber is a hollow fiber that has pores having a size according to the purpose on a straw-like fiber wall surface, and can exchange substances inside and outside the hollow fiber.

中空糸膜の構成材料は、特に限定されず、例えば、ポリスルホン、ポリスルホンとポリビニルピロリドンとからなる共重合体等のポリスルホン系ポリマー、エチレンビニルアルコール、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン、再生セルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。   The constituent material of the hollow fiber membrane is not particularly limited. For example, polysulfone, a polysulfone polymer such as a copolymer of polysulfone and polyvinylpyrrolidone, ethylene vinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyethylene, regenerated cellulose, cellulose diacetate, Examples thereof include cellulose triacetate, polyethersulfone, polymethyl methacrylate and the like.

多孔質チューブとしては、例えば、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、PTFE等のフッ素樹脂、シリコーン、ポリプロピレン等の撥水性樹脂のチューブを長軸方向に延伸したり、炭酸ガスレーザ等のレーザ光線を当てて、マイクロポア(空孔)を形成させたものを好適に用いることができる。   As a porous tube, for example, a fluororesin such as tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) and PTFE, a tube of water repellent resin such as silicone and polypropylene is stretched in the major axis direction, a carbon dioxide laser, etc. Those having a micropore (hole) formed by applying the laser beam can be suitably used.

なお、多孔質チューブとは、チューブ(管)の壁面に微細な空孔が形成されたものを指し、空孔同士が連通することにより、多孔質チューブの外側と内側(中空部)とが連通している。   The porous tube refers to a tube (tube) having fine pores formed on its wall surface, and the outside and inside (hollow part) of the porous tube communicate with each other when the pores communicate with each other. doing.

マイクロポアの大きさは、特に限定されないが、直径が、1nm以上200μm以下であるのが好ましく、2nm以上100μm以下であるのがより好ましい。   The size of the micropore is not particularly limited, but the diameter is preferably 1 nm or more and 200 μm or less, and more preferably 2 nm or more and 100 μm or less.

また、本実施形態の生体成分測定装置10は、体液の採取を補助する採取補助液体(フロー液)を、生体内に供給する採取補助液体供給部5を備えている。   In addition, the biological component measurement apparatus 10 of the present embodiment includes a collection auxiliary liquid supply unit 5 that supplies a collection auxiliary liquid (flow liquid) that assists the collection of body fluid into the living body.

採取補助液体供給部5から採取補助液体を生体内の供給することにより、採取すべき体液を採取部1に効率よく誘導することができ、特定成分の検出の効率をより優れたものとすることができる。特に、検出すべき特定成分が、通常の生体内(採取補助液体を供給しない状態での生体内)において流動性が低いものである場合等に、好適に特定成分を検出することができる。   By supplying the collection auxiliary liquid from the collection auxiliary liquid supply unit 5 in the living body, the body fluid to be collected can be efficiently guided to the collection unit 1, and the detection efficiency of the specific component should be more excellent. Can do. In particular, the specific component can be suitably detected when the specific component to be detected has low fluidity in a normal living body (in a living body in a state where the collection auxiliary liquid is not supplied).

なお、採取部1で採取される体液は、採取補助液体で希釈されたものであってもよい。このような場合であっても、採取された体液に特定成分が含まれるか否かを判別することが可能である。また、採取補助液体供給部5から供給される採取補助液体の供給速度、採取部1で採取される体液の採取速度、採取補助液体が供給される生体内の部位と、採取部1の性内内での設置部位等のパラメータを用いることにより、採取部1で採取される体液についての採取補助液体による希釈率を求めることができ、採取補助液体で希釈されていない状態での所定成分の含有率を適切に求めることができる。   The body fluid collected by the collection unit 1 may be diluted with a collection auxiliary liquid. Even in such a case, it is possible to determine whether or not the specific component is contained in the collected body fluid. Further, the supply speed of the collection auxiliary liquid supplied from the collection auxiliary liquid supply section 5, the collection speed of the body fluid collected by the collection section 1, the part in the living body to which the collection auxiliary liquid is supplied, and the sex of the collection section 1 By using parameters such as the installation site in the body, it is possible to obtain the dilution rate of the body fluid collected by the collection unit 1 with the collection auxiliary liquid, and the inclusion of the predetermined component in a state where it is not diluted with the collection auxiliary liquid The rate can be determined appropriately.

また、採取部1で採取される体液が、採取補助液体で希釈されたものである場合、以下のような効果が得られる。すなわち、刺激応答性ゲル2が検出すべき特定成分に対して感度が高いものであり、比較的低い濃度でも体積変化率が飽和してしまう場合において、検出すべき特定成分を生体内において希釈することにより、より好適に特定成分の定量的な検出を行うことができる。   Further, when the body fluid collected by the collection unit 1 is diluted with the collection auxiliary liquid, the following effects can be obtained. That is, when the stimulus-responsive gel 2 is sensitive to the specific component to be detected and the volume change rate is saturated even at a relatively low concentration, the specific component to be detected is diluted in the living body. Thus, quantitative detection of the specific component can be performed more suitably.

採取補助液体供給部5は、体液の採取を補助する採取補助液体を、生体内に供給することができるものであればいかなるものであってもよく、例えば、容器内に大気圧よりも高い圧力で採取補助液体(フロー液)を充填したもの等であってもよいし、マイクロポンプ等のポンプを備えるものであってもよい。   The collection assisting liquid supply unit 5 may be anything as long as it can supply the collection assisting liquid for assisting the collection of the body fluid into the living body, for example, a pressure higher than the atmospheric pressure in the container. The sample may be filled with a collection auxiliary liquid (flow liquid), or may be equipped with a pump such as a micropump.

採取補助液体供給部5がポンプを備えるものであることにより、長期間にわたって、より効率よく生体内に採取補助液体を供給することができる。   Since the collection auxiliary liquid supply unit 5 includes a pump, the collection auxiliary liquid can be more efficiently supplied into the living body over a long period of time.

採取補助液体(フロー液)としては、例えば、生理食塩水、リンゲル液等の電解質溶液、ブドウ糖水溶液等の非電解質溶液等を好適に用いることができる。また、採取補助液体(フロー液)としては、電解質と非電解質とが共存するものを用いてもよい。   As the collection auxiliary liquid (flow liquid), for example, an electrolyte solution such as physiological saline or Ringer's solution, a non-electrolyte solution such as a glucose aqueous solution, or the like can be suitably used. In addition, as the collection auxiliary liquid (flow liquid), a liquid in which an electrolyte and a non-electrolyte coexist may be used.

採取補助液体(フロー液)の浸透圧濃度(オスモル濃度)は、特に限定されないが、0.20[Osm/L]以上0.40[Osm/L]以下であるのが好ましく、0.25[Osm/L]以上0.35[Osm/L]以下であるのがより好ましい。   The osmotic pressure concentration (osmolarity) of the collection auxiliary liquid (flow liquid) is not particularly limited, but is preferably 0.20 [Osm / L] or more and 0.40 [Osm / L] or less, and is 0.25 [ Osm / L] or more and 0.35 [Osm / L] or less is more preferable.

これにより、生体内に採取補助液体(フロー液)を導入した際における溶血等の問題の発生を抑制することができ、より好適に特定成分の検出を行うことができる。   Thereby, generation | occurrence | production of problems, such as hemolysis at the time of introduce | transducing a collection assistance liquid (flow liquid) in the biological body, can be suppressed, and a specific component can be detected more suitably.

図示の構成では、採取補助液体供給部5は、採取部1に接続している。
これにより、体液(特に、採取補助液体で希釈された体液)をより効率よく採取することができる。
In the illustrated configuration, the collection auxiliary liquid supply unit 5 is connected to the collection unit 1.
Thereby, a body fluid (in particular, a body fluid diluted with a collection auxiliary liquid) can be collected more efficiently.

また、本実施形態では、生体成分測定装置10は、採取補助液体供給部5とともに、収容部3内の空間を負圧にする減圧手段4を備えている。   Moreover, in this embodiment, the biological component measuring apparatus 10 is provided with the decompression means 4 which makes the space in the accommodating part 3 a negative pressure together with the collection auxiliary liquid supply part 5.

これにより、前述した効果が得られるとともに、採取補助液体を採取補助液体供給部5から生体内により効率よく導入することができる。また、体液の回収率の向上を図ることができる。また、採取補助液体が、生体内に不本意に拡散してしまうことをより効果的に抑制することができ、定量的に特定成分を検出する際の検出の精度、信頼性をより優れたものとすることができる。   Thereby, the above-described effects can be obtained, and the collection auxiliary liquid can be efficiently introduced into the living body from the collection auxiliary liquid supply unit 5. In addition, the body fluid recovery rate can be improved. In addition, it is possible to more effectively suppress the collection auxiliary liquid from unintentionally diffusing into the living body, and the detection accuracy and reliability when detecting a specific component quantitatively are improved. It can be.

特に、ポンプ(第1のポンプ)等の減圧手段4を有するとともに、採取補助液体供給部5がポンプ(第2のポンプ)を有するものであると、これらの機能が協働的に作用し、例えば、体液の回収速度、回収率のさらなる向上を図ることができ、また、採取補助液体が、生体内に不本意に拡散してしまうことをさらに効果的に抑制することができ、定量的に特定成分を検出する際の検出の精度、信頼性をさらに優れたものとすることができる。   In particular, when the decompression means 4 such as a pump (first pump) and the collection auxiliary liquid supply unit 5 have a pump (second pump), these functions work cooperatively, For example, the collection speed and collection rate of body fluid can be further improved, and the collection auxiliary liquid can be more effectively suppressed from unintentionally diffusing into the living body. The accuracy and reliability of detection when detecting a specific component can be further improved.

《生体成分測定装置の用途》
次に、生体成分測定装置10の用途について、具体例を挙げつつ説明する。
<< Use of biological component measuring device >>
Next, the use of the biological component measuring apparatus 10 will be described with specific examples.

生体成分測定装置10は、体液中に含まれる特定成分を容易に検出することができるため、例えば、検体である体液中に特定成分が含まれるか否かを調べるもの、または、検体である体液中に含まれる特定成分の濃度を測定するものとして用いることができる。   Since the biological component measuring apparatus 10 can easily detect a specific component contained in a body fluid, for example, a device that checks whether or not a specific component is contained in a body fluid that is a specimen, or a body fluid that is a specimen It can be used to measure the concentration of a specific component contained therein.

特に、所定の疾患の患者について体液のモニタリングや、運動時の負荷に対する耐性の判断や体調管理等に、適用することができる。   In particular, the present invention can be applied to body fluid monitoring, determination of tolerance to a load during exercise, physical condition management, etc. for a patient with a predetermined disease.

また、生体成分測定装置10は、刺激応答性ゲル2に取り込まれた特定成分の量を容易に検出することができるので、体液中に含まれる特定成分を分離・抽出する分離・抽出手段として用いることもできる。すなわち、刺激応答性ゲル2に取り込まれた特定成分の量が飽和した段階または飽和しそうな段階で、検体である体液との接触を中止し、必要に応じて別の生体成分測定装置10に交換することができる。これにより、体液から、無駄なく特定成分を回収することができる。   In addition, since the biological component measuring apparatus 10 can easily detect the amount of the specific component taken into the stimulus-responsive gel 2, it is used as a separation / extraction means for separating / extracting the specific component contained in the body fluid. You can also That is, when the amount of the specific component taken into the stimulus-responsive gel 2 is saturated or is likely to saturate, contact with the body fluid that is the specimen is stopped and replaced with another biological component measuring device 10 as necessary. can do. Thereby, a specific component can be collect | recovered from a bodily fluid without waste.

《生体成分測定装置の使用方法》
次に、生体成分測定装置の使用方法について説明する。
図3は、生体成分測定装置の使用方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。
<< Usage method of biological component measuring apparatus >>
Next, the usage method of a biological component measuring apparatus is demonstrated.
FIG. 3 is a flowchart showing a preferred embodiment of a method for using the biological component measuring apparatus.

図3に示すように、本実施形態の生体成分測定装置10の使用方法は、採取部1の少なくとも一部を生体内の所望の部位に設置する設置工程と、採取部1から採取された体液を生体の外部に配された収容部3内に導出し、刺激応答性ゲル2に体液を接触させ、当該体液中に含まれる特定成分を検出する検出工程とを有している。   As shown in FIG. 3, the method of using the biological component measuring apparatus 10 of the present embodiment includes an installation process in which at least a part of the collection unit 1 is installed at a desired site in the living body, and a body fluid collected from the collection unit 1. And a detection step of detecting a specific component contained in the bodily fluid by bringing the bodily fluid into contact with the stimuli-responsive gel 2.

<設置工程>
設置工程では、採取部1の少なくとも一部を生体内の所望の部位に設置する。
<Installation process>
In the installation step, at least a part of the collection unit 1 is installed at a desired site in the living body.

本工程ではいかなる方法で行うものであってもよく、例えば、手術により行うこともできるが、通常、穿刺により行う。   In this step, any method may be used. For example, it can be performed by surgery, but is usually performed by puncture.

なお、刺激応答性ゲル2が前述したような導電性物質を含むものである場合、予め、刺激応答性ゲル2の電極となる部位を電気抵抗の測定手段に電気的に接続し、特定成分による刺激を受けていない状態での抵抗値を測定(イニシャライズ)して、校正を行ってもよい。このとき、例えば、特定成分を所定の濃度で含む標準液を用いて、校正を行ってもよい。上記のような構成を行うことにより、特定成分の検出精度をさらに高めることができる。   In addition, when the stimulus-responsive gel 2 includes a conductive substance as described above, a part to be an electrode of the stimulus-responsive gel 2 is electrically connected in advance to an electrical resistance measurement unit, and stimulation by a specific component is performed. Calibration may be performed by measuring (initializing) the resistance value in a state in which it has not been received. At this time, for example, calibration may be performed using a standard solution containing a specific component at a predetermined concentration. By performing the above configuration, the detection accuracy of the specific component can be further increased.

<検出工程>
検出工程では、収容部3内の刺激応答性ゲル2に採取された体液を接触させることにより、体液中に含まれる成分を検出する。
<Detection process>
In the detection step, a component contained in the body fluid is detected by bringing the collected body fluid into contact with the stimulus-responsive gel 2 in the storage unit 3.

これにより、従来の血液検査のように、体液を採取した後に、別途生化学検査等の検査を行う必要がなく、リアルタイムで特定成分の検出を行うことができる。   Thus, unlike the conventional blood test, it is not necessary to separately perform a test such as a biochemical test after collecting a body fluid, and a specific component can be detected in real time.

生体成分測定装置10を用いて得られた測定結果に関するデータは、例えば、記憶手段により保存してもよい。   Data relating to measurement results obtained using the biological component measurement apparatus 10 may be stored by, for example, a storage unit.

これにより、例えば、より長期間にわたる経時的な特定成分の量の変動等を好適に管理することができる。また、例えば、複数の患者についてのデータを管理することにより、統計的な傾向等を見出し、特定疾患に対する治療方針の決定等に有効に活用することができる。   Thereby, for example, fluctuations in the amount of the specific component over time can be suitably managed. In addition, for example, by managing data on a plurality of patients, a statistical tendency or the like can be found, and can be effectively used for determining a treatment policy for a specific disease.

また、生体成分測定装置10を用いて得られた測定結果に関するデータは、例えば、院内システムや電子カルテと連携するようにしてもよい。   Moreover, you may make it link the data regarding the measurement result obtained using the biological component measuring apparatus 10 with a hospital system or an electronic medical chart, for example.

以上、好適な実施形態について説明したが、これらに限定されるものではない。
例えば、生体成分測定装置は、前述した以外の構成を備えるものであってもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment was described, it is not limited to these.
For example, the biological component measurement device may have a configuration other than that described above.

例えば、生体成分測定装置は、刺激応答性ゲルに照射される光を発する光源を備えるものであってもよい。これにより、特定成分の検出感度、検出精度のさらなる向上を図ることができる。   For example, the biological component measurement device may include a light source that emits light irradiated to the stimulus-responsive gel. Thereby, the further improvement of the detection sensitivity and detection accuracy of a specific component can be aimed at.

また、生体成分測定装置は、構成部材の一部が、交換可能に構成されたものや、取り外しおよび再装着が可能に構成されたものであってもよい。例えば、生体内に穿刺される採取部や刺激応答性ゲルが、交換可能、または、取り外しおよび再装着が可能に構成されたものであってもよい。   In addition, the biological component measuring apparatus may be configured such that a part of the constituent members is configured to be replaceable, or configured to be removable and remountable. For example, the collection part or stimulus-responsive gel punctured in the living body may be configured to be replaceable or removable and remountable.

また、前述した実施形態では、刺激応答性ゲル(刺激応答性ゲル材料)は、生体成分測定装置の使用前の状態においても、ゲル状態をなすものである場合について代表的に説明したが、刺激応答性ゲル材料は、生体成分測定装置の使用時にゲル状態をなすものであればよく、例えば、生体成分測定装置の保存時等においては、ゲル状態をなしていないもの(例えば、乾燥状態のもの)であってもよい。このような場合、例えば、生体成分測定装置の使用に先立ち、ゲル材料の溶媒を構成すべき液体等を刺激応答性ゲル材料に付与することにより、ゲル状態をなすものとすることができる。   In the above-described embodiment, the stimulus-responsive gel (stimulus-responsive gel material) is representatively described as being in a gel state even in the state before the use of the biological component measurement device. The responsive gel material only needs to be in a gel state when the biological component measuring device is used. For example, the responsive gel material is not in a gel state during storage of the biological component measuring device (for example, in a dry state). ). In such a case, for example, prior to the use of the biological component measuring device, a gel or the like can be formed by applying a liquid or the like that constitutes the solvent of the gel material to the stimulus-responsive gel material.

また、前述した第2実施形態では、採取補助液体供給部が採取部に接続しているものとして説明したが、採取補助液体供給部と採取部とは、分離して用いられるものであってもよい。   In the second embodiment described above, the collection auxiliary liquid supply unit is described as being connected to the collection unit. However, the collection auxiliary liquid supply unit and the collection unit may be used separately. Good.

10…生体成分測定装置、1…採取部、11…針状体、111…貫通孔(中空部)、12…中空部材、2…刺激応答性ゲル、3…収容部、4…減圧手段、5…採取補助液体供給部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Biological component measuring device, 1 ... Collecting part, 11 ... Needle-like body, 111 ... Through-hole (hollow part), 12 ... Hollow member, 2 ... Stimulus responsive gel, 3 ... Accommodating part, 4 ... Decompression means, 5 ... Collecting auxiliary liquid supply unit

Claims (16)

生体内に留置し、体液を採取する採取部と、
前記体液中に含まれる特定成分による刺激により膨張又は収縮する刺激応答性ゲルと、
前記刺激応答性ゲルを収容するとともに、前記採取部に接続された収容部と、
を備えることを特徴とする生体成分測定装置。
A collection unit for indwelling and collecting body fluid;
A stimulus-responsive gel that expands or contracts by stimulation with a specific component contained in the body fluid;
While containing the stimulus-responsive gel, and a storage unit connected to the collection unit,
A biological component measuring apparatus comprising:
前記採取部は、貫通孔を有する針状体を備えるものであり、
前記貫通孔は、前記収容部に連通するものである請求項1に記載の生体成分測定装置。
The sampling part includes a needle-like body having a through hole,
The living body component measuring apparatus according to claim 1, wherein the through hole communicates with the housing portion.
前記刺激応答性ゲルが、前記貫通孔から離間した位置に配置されている請求項2に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to claim 2, wherein the stimulus-responsive gel is disposed at a position separated from the through hole. 前記採取部は、複数の前記針状体を備えるものである請求項3に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring apparatus according to claim 3, wherein the collection unit includes a plurality of the needle-like bodies. 前記収容部内の空間を負圧にする減圧手段をさらに備えている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising decompression means for making a negative pressure in the space in the housing portion. 前記採取部は、可撓性を有する中空部材を備えるものである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring apparatus according to claim 1, wherein the collection unit includes a hollow member having flexibility. 前記中空部材として、中空糸又は多孔質チューブを備えるものである請求項6に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to claim 6, comprising a hollow fiber or a porous tube as the hollow member. 前記体液の採取を補助する採取補助液体を、前記生体内に供給する採取補助液体供給部を備える請求項1ないし7のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a collection assisting liquid supply unit that supplies a collection assisting liquid for assisting the collection of the body fluid into the living body. 前記採取補助液体供給部は、前記採取部に接続したものである請求項8に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring device according to claim 8, wherein the collection auxiliary liquid supply unit is connected to the collection unit. 前記刺激応答性ゲルは、前記特定成分として乳酸による刺激に反応するものである請求項1ないし9のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to claim 1, wherein the stimulus-responsive gel is responsive to stimulation by lactic acid as the specific component. 前記刺激応答性ゲルは、構成モノマーとして水溶性ビニルモノマーを含み、かつ、フェニルボロン酸構造を備えるポリマーを含むものである請求項1ないし10のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the stimulus-responsive gel includes a water-soluble vinyl monomer as a constituent monomer and a polymer having a phenylboronic acid structure. 前記ポリマーは、構成成分として、フェニルボロン酸構造を有するモノマーを含むものである請求項11に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring apparatus according to claim 11, wherein the polymer includes a monomer having a phenylboronic acid structure as a constituent component. 前記ポリマーは、前記水溶性ビニルモノマーとして、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドを含むものである請求項11または12に記載の生体成分測定装置。   The biological component measuring device according to claim 11 or 12, wherein the polymer contains N-hydroxyethylacrylamide as the water-soluble vinyl monomer. 前記刺激応答性ゲルは、フェニルボロン酸構造を有する第1のポリマーと、OH基を備え、網目構造を有する第2のポリマーと、を含み、
前記第2のポリマーの網目に、前記第1のポリマーのポリマー鎖が入り込んでいるものである請求項1ないし13のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。
The stimulus-responsive gel includes a first polymer having a phenylboronic acid structure, and a second polymer having an OH group and a network structure,
The biological component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein a polymer chain of the first polymer enters a network of the second polymer.
前記刺激応答性ゲルは、平均粒径が10nm以上1000nm以下の粒子が分散してなるものである請求項1ないし14のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein the stimulus-responsive gel is formed by dispersing particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 1000 nm or less. 前記刺激応答性ゲルは、導電性物質を含むものである請求項1ないし15のいずれか1項に記載の生体成分測定装置。   The living body component measuring apparatus according to claim 1, wherein the stimulus-responsive gel contains a conductive substance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021038353A (en) * 2019-09-05 2021-03-11 富士高分子工業株式会社 Heat-conductive resin molded body

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