JP2017129509A - 生体試料採取器 - Google Patents

Abstract

【課題】吸収体に吸収される生体試料の量を多くすることができる生体試料採取器を提供する。【解決手段】生体試料を吸収する吸収体２の先端部を露出し他端の一部を覆う被覆部３を通してセンサ部側へ生体試料を導く生体試料採取器であって、被覆部の内壁に突起部９を備える。この突起部は、吸収体に当接して吸収体と被覆部との間に間隙を形成する。この間隙により、吸収体の先端部で吸収された生体試料が被覆部で覆われた吸収体表面へ移動する。【選択図】図１

Description

本発明は生体試料採取器に関し、特に唾液、血液等の液状の生体試料に含まれる成分を分析等する際に用いられる生体試料採取器に関する。

従来から、生体試料中の成分を分析・測定することにより、生体情報を検知できることが知られている（特許文献１）。例えば、唾液中に含まれる唾液アミラーゼやコルチゾールを検知することでストレス度を評価することができる。この場合、被験者から生体試料として唾液を採取する必要がある。一般的な唾液の採取方法は、被験者の口腔内に脱脂綿を含ませてしばらく放置し、脱脂綿に唾液を十分に浸透させ、次いでこの脱脂綿を注射器に入れてピストンで絞り出す方法や、唾液を含ませた脱脂綿を遠心分離機にかける方法等が採られている。

国際公開番号ＷＯ２００９／０１７１８８号公報

ところで、本願出願人は先に生体試料採取器を提案している（例えば、特願２０１４−１６６８１２号、特願２０１５−４９７４５号）。図４（Ａ）は本願出願人が先に提案した生体試料採取器の概略説明図を、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す吸収体と被覆部の断面図をそれぞれ示している。図において、１は生体試料採取器の本体、２は生体試料を内部に吸収させる吸収体、３は吸収体２の先端を露出し他端の一部を覆う可撓性の被覆部、３ｐは生体試料が通過する通路、４は生体試料を分析するためのセンサチップ、５は生体試料を採取する時に吸収体２を露出し採取後は吸収体２を覆う状態に移動することができる可撓性の可動チューブ、６は本体１の一端で吸収体２と被覆部３を固定支持している固定部である。

唾液を採取する際には、被験者は図４（Ａ）に示す状態で吸収体２を口腔内に入れ、唾液を吸収体２に吸収させる。その後、可動チューブ５を図面左側にスライドさせ吸収体２を可動チューブ５で覆う。可動チューブ５で吸収体２を覆う理由は、吸収体２に吸収された唾液が飛散することを防止するためである。

図５は、図４に示す生体試料採取器で採取した生体試料をセンサチップ４上に移動させる方法を説明する図である。可動チューブ５を先端側へスライドさせた状態の生体試料採取器を台７上にセットし（図５Ａ）、生体試料採取器の本体１をローラー８側へ押し込むと、台７とローラー８によって可動チューブ５と共に吸収体２と被覆部３が挟み込まれる（図５Ｂ）。その結果、吸収体２に吸収された生体試料が被覆部３の内部から通路３ｐ（図４Ｂ）を通り、センサチップ４上へ送られる。センサチップ４上では、所望の化学反応が進行する。この化学反応の進行をセンサチップ４上に形成されている電極と外部の電極とを接続して電気化学的手法により測定し、生体情報を検知することが可能となる。

ところで本願出願人が先に提案した生体試料採取器では、吸収体２の表面に生体試料として唾液を十分に吸収させた場合でも、センサチップ４上に唾液が十分に送られない場合があった。これは唾液に含まれるムチンのような高分子物質（分子量１００万〜１，０００万）が吸収体２表面に付着して、唾液中に含まれるその他の成分が吸収体２の深部まで浸透するのを阻害し、吸収体２に浸透する唾液の量が少なくなっているためと考えられる。本発明は上記問題点を解消し、吸収体２に吸収される生体試料の量を多くすることができる生体試料採取器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本願請求項１に係る発明は、生体試料を吸収する吸収体と、該吸収体の先端部を露出し他端の一部を覆う被覆部と、該被覆部内の前記吸収体を通してセンサ部側へ生体試料を導く通路とを備えた生体試料採取器において、前記被覆部の内壁に突起部を備え、該突起部が前記吸収体に当接して前記吸収体と前記被覆部との間に間隙を形成し、該間隙は前記吸収体の前記先端部で吸収された前記生体試料が前記被覆部で覆われた前記吸収体表面へ移動する経路として機能すること特徴とする。

本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の生体試料採取器において、前記突起部は、前記被覆部の端部から内部に向かって連続的あるいは断続的に配置され、前記間隙は、前記被覆部の端部の開口から前記内部に向かって連続するように形成されていることを特徴とする。

本願請求項３に係る発明は、請求項１または２いずれか記載の生体試料採取器において、前記吸収体の一部を覆う被覆部が生体試料採取器の本体の固定部に固定され、該固定部と当接する部分に形成された前記突起部は、前記吸収体を変形させて、前記間隙を狭くするようにあるいは前記間隙をなくすように前記吸収体に当接していることを特徴とする。

本発明の生体試料採取器によれば、被覆部の内壁に突起部を備えることにより、吸収体と被覆部との間に間隙が形成され、この間隙に生体試料が入り込むことになる。この間隙に入り込む生体試料は、吸収体の表面に付着している生体試料同様、吸収体の深部まで生体試料が浸み込むことを阻害する物質（例えば、唾液に含まれるムチン）を含むものであるが、間隙により生体試料が付着する吸収体の表面積が増し、吸収体全体に浸透する生体試料の量を多くすることが可能となる。その結果、生体試料を確実にセンサチップに到達させることが可能となる。

特に、突起部を被覆部の端部から固定電極側に連続的あるいは断続的に配置することにより、被覆部の端部の開口から固定部側に連続して間隙を形成することができ、センサチップに近い位置で生体試料を吸収体に浸透させることができるため、生体試料をより確実にセンサチップに到達させることが可能となる。

さらに、生体試料採取器本体の固定部では、突起部が吸収体に埋め込まれるように変形することで、アンカー効果により吸収体と被覆部が確実に固定されるという利点もある。

本発明の第１の実施例に係る生体試料採取器の吸収体と被覆部の説明図である。 本発明の第１の実施例に係る生体試料採取器の吸収体と被覆部の断面図である。 本発明の第２の実施例に係る生体試料採取器の被覆部の断面図である。 本願出願人が先に提案した生体試料採取器の概略説明図である。 本願出願人が先に提案した生体試料採取器を用いて採取した生体試料をセンサチップ上に移動させる方法を説明する図である。

本発明の生体試料採取器は、本願出願人が先に提案した生体試料採取器において、吸収体２の一部を覆う被覆部３の内壁に突起部９を備える構成としている。以下、本発明の実施例について、生体試料として唾液を採取する場合を例にとり詳細に説明する。

まず本発明の第１の実施例について説明する。本実施例の生体試料採取器は、先に説明した従来例同様図４（Ａ）に示すように生体試料が内部に吸収できる吸収体２と、この吸収体２の先端を露出し他端の一部を覆う可撓性の被覆部３が、生体試料採取器本体１の固定部６で挟持された構造となっている。本発明は、被覆部３の内壁の構造が従来の被覆部の内壁の構造と相違している。

すなわち、図１に示すように被覆部３の内壁に複数の突起部９を備える構造となっている。図１に示す例では、内壁に４個の突起部９を備えている。この突起部９は、吸収体２が挿入される先端部から内部に向かって直線状に連続して延出する構造となっている。

図２は、吸収体２が挿入された状態の被覆部３の先端部近傍の断面図を示す。吸収体２の外周に被覆部３の内壁に形成された突起部９が当接し、図面に斜線で示す部分に間隙１０が形成される。ここで、突起部９を被覆部３の後方に向かって延出する構造とすることで、間隙１０も後方に向かった連続した構造となる。

唾液を採取する際には、図１に示す被覆部３を備えた図４（Ａ）に示す構造の生体試料採取器を使用する。まず、被験者は吸収体２を口腔内に含み、唾液を吸収体２に十分に吸収させる。このとき、ムチンを含む唾液は、被覆部３の端部の開口から間隙１０内に入り込む。ムチンを含んでいるので唾液が吸収体２の表面には浸透するが、より深部まで浸透しづらいことは変わらない。しかしながら、間隙１０が形成されているため唾液が接触する面積が増大し、吸収体２表面に浸透する唾液の量を増やすことができる。さらに間隙１０は、被覆部３の奥へ延出する構造とすることで、通路３ｐの近傍で吸収体２の内部に唾液を浸透させることができる。その結果、吸収体２全体に吸収される唾液の総量を増やすとともに、センサチップ近傍の吸収体２に吸収される唾液の量を増やすことが可能となる。

生体試料採取器で採取した唾液をセンサチップ４上に移動させる場合は、図５に示すように、可動チューブ５を先端側へスライドさせた状態の生体試料採取器を台７上にセットし、生体試料採取器の本体１をローラー８側へ押し込み、台７とローラー８によって可動チューブ５と共に吸収体２と被覆部３が挟み込ませる。その結果、吸収体２に吸収された唾液が被覆部３の内部から通路３ｐを通り、センサチップ４へ送られる。センサチップ４上では、所望の化学反応が進行し、この化学反応の進行を電気化学的手法により測定し、生体情報を検出することが可能となる。

本発明では、吸収体２全体に吸収される唾液の量が増えているため、被覆部３の内部から通路３ｐを通りセンサチップ４へ送り込まれる唾液の量も増え、確実な測定が可能となる。

なお、センサチップに到達する生体試料は、吸収体２を通過したものであることが好ましい。すなわち、ムチンのような高分子物質は、吸収体２によって濾過されるのが好ましい。そのため、突起部９の延出位置は、通路３ｐに至る前に吸収体２と被覆部３が密着して間隙１０がなくなるように設定するのが好ましい。例えば図１に示す構造の被覆部３では、固定部に挟持される部分の内径を狭くしているので、この内径の狭い領域で吸収体２の外周と被覆部３の内壁が密着するように突起部９の延出位置を調整すればよい。あるいは、突起部９の高さを徐々に低くするように構成することも可能である。なお、図１に示す例では、吸収体２が円柱状となっているが、このような形状に限定されるものでないことは言うまでもない。

次に第２の実施例について説明する。上記第１の実施例で説明した突起部９の形状は、連続した直線状に延出する形状であったが、本発明の突起部９はこれに限定されるものではない。例えば、図３に断面図を示すように複数個に分割された突起部９を並べて配置してもよい。

複数の突起部９を並べた列構造とした場合には、被覆部３の端部の開口から固定部側に連続した間隙が形成されると共に、各列の突起部９の間にも間隙が形成される。その結果、生体試料が付着する吸収体の表面積がさらに増し、吸収体全体に浸透する生体試料の量をさらに多くすることができる。

この場合も上述の第１の実施例同様、センサチップに到達する生体試料は、吸収体２を通過したものであることが好ましいので、突起部９が配置される位置は、通路３ｐに至る前に吸収体２と被覆部３が密着して間隙１０がなくなるように設定したり、突起部９の高さを調整するのが好ましい。

次に第３の実施例について説明する。上述の第１および第２の実施例で説明した突起部９は、その延出方向が被覆部３の後方側に真っ直ぐ延びる構造であったが、本発明の突起部９はこれに限定されるものではない。例えば、突起部９がらせん状の連続した形状あるいはらせん状に配置した列構造とすることで、らせん状の間隙が形成される。このように構成しても、生体試料が付着する吸収体の接触面積が増し、吸収体全体に浸透する生体試料の量を多くすることができる。

特にらせん状に間隙を形成する場合、吸収体２に吸収された唾液は、被覆部３内でらせん状に流れ込み、直線状に流れる場合と比較して流動抵抗が増すことになる。その結果、流入する際の圧力の上昇により、吸収体２内に浸透する唾液の量が増加することが期待される。また台７とローラー８によって挟み込まれるときの圧力によっても、唾液が吸収体２の内部により浸透するようになり、被覆部３の内部から通路３ｐを通りセンサチップ４へ送られる唾液の量が増加することが期待される。

なお、本発明の突起部９を固定部６の位置にも設置することで、アンカー効果により吸吸収体２を確実に固定させることが可能となる。特に、図５に示すように吸収体２に圧力を加えることで唾液をセンサチップ４へ送り込む場合、吸収体２に強い圧力が加わるのでアンカー効果を発揮することが期待される。

また上述の実施例では、唾液を採取する唾液採取器の例を説明したが、本発明は、唾液だけでなく、血液等の液状の生体試料に含まれる成分を分析等する際に用いられる生体試料採取器に適用することができる。

１：本体、２：吸収体、３：被覆部、３ｐ：通路、４センサチップ、５：動チューブ、６：固定部、７：台、８：ローラー、９：突起部、１０：間隙

Claims (3)

1. 生体試料を吸収する吸収体と、該吸収体の先端部を露出し他端の一部を覆う被覆部と、該被覆部内の前記吸収体を通してセンサ部側へ生体試料を導く通路とを備えた生体試料採取器において、
   前記被覆部の内壁に突起部を備え、該突起部が前記吸収体に当接して前記吸収体と前記被覆部との間に間隙を形成し、該間隙は前記吸収体の前記先端部で吸収された前記生体試料が前記被覆部で覆われた前記吸収体表面へ移動する経路として機能することを特徴とする生体試料採取器。
2. 請求項１記載の生体試料採取器において、
   前記突起部は、前記被覆部の端部から内部に向かって連続的あるいは断続的に配置され、前記間隙は、前記被覆部の端部の開口から前記内部に向かって連続するように形成されていることを特徴とする生体試料採取器。
3. 請求項１または２いずれか記載の生体試料採取器において、
   前記吸収体の一部を覆う被覆部が生体試料採取器の本体の固定部に固定され、
   該固定部と当接する部分に形成された前記突起部は、前記吸収体を変形させて、前記間隙を狭くするようにあるいは前記間隙をなくすように前記吸収体に当接していることを特徴とする生体試料採取器。

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