JP4252062B2 - 摘み部を備えた分析用具 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を分析する際に、分析装置に装着して使用される分析用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自宅や出先などで簡易に血糖値測定を行うための測定装置として、手のひらに収まるようなサイズの簡易型のものが汎用されている。このような簡易型の血糖値測定装置としては、図８に示したように、バイオセンサ９を装着した上で、このバイオセンサ９に血液を供給することにより、電気化学的手法に基づいて血糖値の測定を行うものがある。
【０００３】
バイオセンサ９としては、たとえば図９に示したように、絶縁基板９０に対してスペーサ９１を介してカバー９２を積層し、全体として板状の形態とされたものが使用される（たとえば日本国特開２００１−１５９６１８号公報参照）。このバイオセンサ９では、先端部に血液導入口９３が形成されており、この血液導入口９３がキャピラリ９４を介して排気口９５と繋げられている。そのため、血液導入口９３から導入された血液は、キャピラリ９４内において排気口９５に向けて移動する。このようなバイオセンサ９は、たとえば使用者がバイオセンサ９の側面９６や上下面９７Ａ，９７Ｂを摘んだ状態で血糖値測定装置８（図８参照）に対して着脱される。
【０００４】
しかしながら、バイオセンサ９は比較的に小さなものであり、しかもバイオセンサ９の側面９６や上下面９７Ａ，９７Ｂが通常は平坦面であるために、バイオセンサ９の着脱を行うのは必ずしも容易ではない。たとえば、バイオセンサ９において使用者が摘む部分やその近傍が平坦面であれば、バイオセンサ９の抜き取りに際して指先が滑りやすく、血糖値測定装置８（図８参照）からバイオセンサ９を適切に抜き取るためには、比較的に大きな力が必要とされる。とくに、バイオセンサ９の抜き取り作業は、筋力の衰えた高齢者にとっては、大きな負担ともなりかねない。
【０００５】
その一方、従来のバイオセンサ９では、バイオセンサ９を摘む部分が明確にされていないために、使用者の意思により、バイオセンサ９の側面９６を摘んだり、上下面９７Ａ，９７Ｂを摘んだりしていた。そのため、血糖値測定装置８（図８参照）からバイオセンサ９を抜き取る場合に、血液導入口９３や排気口９５に指が触れてしまい、指先に血液が付着してしまうことがあった。たとえば、病院内において、複数の患者の血液を測定する場合には、使用者の指先に患者の血液が付着するのは衛生面で問題がある。そのため、バイオセンサ９の抜き取り時に患者の血液が付着しないようにバイオセンサ９を取り扱う必要があり、この点においてもバイオセンサ９の取り扱いの面で問題がある。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、血糖値測定装置などの分析装置に対して、分析用具（たとえばバイオセンサ）を着脱する際の取り扱い性を改善することを目的としている。
【０００７】
本発明により提供される分析用具は、複数の端子および分析回路を備えた分析装置に手操作により着脱して使用し、上記分析装置に装着したときに複数の端子に接触させるための複数の電極を備え、全体として互いに平行な両側縁をもって長手状に延びる板状の形態を有しているとともに、先端側端面に試料導入口を有し、試料の分析を行う際に基端側が上記分析装置に装着される分析用具であって、上記両側縁における互いに幅方向に対向する部位に、指先を接触させるための同一形状の凹部を形成してなる摘み部を備えている一方、上記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極は、当該電極を除く他の電極よりも外乱ノイズが飛来し易いように構成された外乱ノイズ対策電極として構成されており、上記外乱ノイズ対策電極は、その一部が上記摘み部を介して露出している。
【００１３】
複数の電極は、たとえば分析回路に対して電気的に接続させるための第１電極と、この第１電極とともに分析用具の目的部位に対して電圧を印加するためのものであり、かつ外乱ノイズ対策電極としての機能を有する第２電極と、を含んでいる。
【００１４】
複数の電極は、分析回路に対して電気的に接続され、かつ当該分析用具の目的部位に対して電圧を印加のするために利用される第１および第２電極と、当該分析用具における目的部位に対する電圧印加に関与せず、かつ外乱ノイズ対策電極としての機能を有する第３電極と、を含んでいてもよい。第３電極は、当該分析用具を分析装置に装着したときに、分析回路とは電気的に接続されないものであるのが好ましい。
【００１５】
分析装置の複数の端子のうちの少なくとも１つがグランド接続されたグランド接続用端子とされたものである場合においては、外乱ノイズ対策電極は、当該分析用具を分析装置に装着したときに、グランド接続用端子に接触するように構成するのが好ましい。
【００１６】
外乱ノイズ対策電極は、複数の電極のうちの外乱ノイズ対策電極以外の電極のうちの少なくとも１つの電極を囲むようにして形成するのが好ましい。
【００１７】
本発明の分析用具は、たとえば試料を移動させるための流路と、上記複数の電極が形成された基板と、この基板に接合され、かつ上記流路内の空気を排出するための排気口が形成されたカバーと、を備えたものとして構成される。この場合、外乱ノイズ対策電極は、基板の周縁に沿って形成するのが好ましい。
【００１８】
本発明の分析用具は、たとえば分析装置に装着する際に、外乱ノイズ対策電極が、複数の電極のうちの外乱ノイズ対策電極以外の電極よりも先に、複数の端子のうちの対応する端子に接触するように構成される。
【００１９】
本発明の分析用具は、たとえば血液あるいは尿中の特定成分を分析するためのバイオセンサとして構成される。特定成分としては、グルコース、コレステロール、あるいは乳酸が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、本発明の実施の形態に係るバイオセンサについて、図１ないし図６を参照して説明する。
【００２１】
図１および図２に示したように、バイオセンサＸ１は、使い捨てとして構成されたものであり、分析装置１のコネクタ部１０に装着して使用するものである。このバイオセンサＸ１は、図３および図４に良く表れているように、基板２の上面２０に、スペーサ３を介してカバー４を積層した板状の形態を有しており、これらの要素２〜４により流路５および摘み部６が形成されている。
【００２２】
スペーサ３は、流路５の寸法を規定するためのものであり、図５に示したように先端部が開放したスリット３０を有している。このスリット３０により、流路５の幅寸法および長さ寸法が規定されている。スリット３０における先端の開放部３１は、流路５内に試料を導入するための試料導入口５０を構成している。
【００２３】
カバー４は、図３ないし図５に示したように排気口４０および窓部４１を有している。排気口４０は、図４から分かるように流路５の内部の気体を外部に排気するためのものであり、流路５の内部と連通している。窓部４１は、試料が流路５の内部に導入されたか否か、および流路５での試料の移動状態を確認するためのものであり、バイオセンサＸ１の平面視において、試料導入口５０から排気口４０の間において形成されている。このような窓部４１は、たとえばカバー４に切欠４１Ａを形成するとともに、この切欠４１Ａに透明部材４１Ｂを配置することにより形成することができる。
【００２４】
図５および図６に示したように、基板２は、絶縁性材料により構成されているとともに、一方向（長手方向）に長い形態に形成されている。この基板２は、カバー４が積層されていない部分に形成された貫通孔２Ａを有している。貫通孔２Ａは、バイオセンサＸ１に関する情報、たとえばロット情報を分析装置１（図１および図２参照）に認識させるためのものであり、分析装置１においては、貫通孔２Ａの有無、大きさ、形成位置などによりロット情報が読み取られる。このような基板２の上面２０には、作用極２１、対極２２、試薬部２３、および絶縁膜２４が形成されている。
【００２５】
作用極２１は、対極２２とともに反応場に対して電圧を印加する際に利用されるものである。この作用極２１は、全体として基板２の長手方向に延びている。作用極２１の端部２１Ａは、基板２の短手縁２５Ａの近傍に配置されている。この端部２１Ａは、分析装置１にバイオセンサＸ１を装着したときに、後述する分析装置１の第１端子１１に接触させるための部分である（図２参照）。作用極２１の端部２１Ｂは、基板２の円弧縁２５Ｂの近傍において、基板２の短手方向に延びるように配置されている。
【００２６】
対極２２は、外乱ノイズ対策電極として機能するものであり、基板２の周縁に沿うようにしてヘアピン状に形成されたメインライン部２２Ａと、このメインライン部２２Ａから突出したアイランド部２２Ｂと、を有している。対極２２は、作用極２１の端部２１Ｂがメインライン部２２Ａのコーナ部２２ａとアイランド部２２Ｂの間に位置するようにして、作用極２１の全体を囲んでいる。メインライン部２２Ａの端部２２Ａａは、基板２の短手縁２５Ａの近傍に配置されている。この端部２２Ａａは、分析装置１にバイオセンサＸ１を装着したときに、後述する分析装置１の第２端子１２に接触させるため部分であり、作用極２１の端部２１Ａよりも基板２の短手縁２５Ａにより近い部位に配置されている（図２参照）。アイランド部２２Ｂは、バイオセンサＸ１の平面視において、排気口４０の直下に位置するように、かつ排気口４０よりも大きな平面視面積を有するように形成されている。
【００２７】
試薬部２３は、作用極２１の端部２１Ｂと、メインライン部２２Ａのコーナ部２２ａとの間を繋ぐように形成されている。この試薬部２３は、たとえば酸化還元酵素および電子伝達物質を含んだ固体状に形成されており、試料が供給されたときに溶解するように構成されている。酸化還元酵素や電子伝達物質の種類は、測定対象成分の種類などに応じて選択される。たとえばグルコース濃度を測定する場合には、酸化還元酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼやグルコースオキシダーゼが使用され、電子伝達物質としてフェリシアン化カリウムが使用される。
【００２８】
絶縁膜２４は、図５に良く表れているように、作用極２１および対極２２の大部分を覆うようにして形成されている。作用極２１および対極２２は、端部２１Ａ，２２Ａａ、試薬部２３が形成される部分２１Ｂ，２２ａ、および摘み部６の近傍部分２１Ｃ，２２Ｃが絶縁膜２４に覆われずに露出している。絶縁膜２４には、対極２２のアイランド部２２Ｂに対応する部分に貫通孔２４Ａが形成されており、アイランド部２２Ｂの一部が絶縁膜２４に覆われずに露出している。
【００２９】
流路５は、毛細管力を利用して試料を移動させ、かつ反応場を提供するためのものである。図４および図５によく表れているように、流路５は、作用極２１の端部２１Ｂおよびメインライン部２２Ａのコーナ部２２ａを横断するように長手方向に延びている。したがって、流路５の内部には、試薬部２３が配置されている。
【００３０】
摘み部６は、図１に良く表れているようにバイオセンサＸ１を分析装置１に装着し、あるいはバイオセンサＸ１を分析装置１から脱着する際に、使用者がバイオセンサＸ１を持つために利用する部分である。この摘み部６は、図３および図５に示したように、基板２、スペーサ３およびカバー４に対して同一形状の切欠２８，３８，４８を形成することにより、円弧状の曲面を有する凹部として形成されている。
【００３１】
バイオセンサＸ１の使用対象となる分析装置１は、電気化学的手法により試料の分析を行うように構成されたものであり、図１および図２に示したようにバイオセンサＸ１を装着するためのコネクタ部１０と、コネクタ部１０からの情報に基づいて試料中の特定成分の分析に必要な演算を行うための分析回路１３と、を備えている。コネクタ部１０は、図２によく表れているように、第１および第２端子１１，１２を有している。第１端子１１は作用極２１の端部２１Ａに接触させるためのものであり、第２端子１２は対極２２の端部２２Ａａに接触させるためのものである。第１端子１１と分析回路１３との間は、信号線１４を介して電気的に接続されており、この信号線１４の途中に電流電圧変換アンプ１５が配置されている。電流電圧変換アンプ１５は、バイオセンサＸ１から電流値として得られた情報を電圧値に変換し、分析回路１３に入力するためのものである。一方、第２端子１２は、グランドに接続されている。
【００３２】
バイオセンサＸ１を用いて試料の分析を行う場合には、たとえば図１に示したように分析装置１に対してバイオセンサＸ１を装着した後に、バイオセンサＸ１の試料導入口５０から試料（典型的には血液や尿）を導入すればよい。バイオセンサＸ１の装着は、摘み部６において指先でバイオセンサＸ１を持った状態において、分析装置１のコネクタ部１０に対して、バイオセンサＸ１を短手縁２５Ａ（図３参照）から挿入することにより行われる。
【００３３】
分析装置１にバイオセンサＸ１を装着した場合、図２によく表れているように、バイオセンサＸ１における作用極２１および対極２２の端部２１Ａ，２２Ａａが分析装置１の第１および第２端子１１，１２と接触する。バイオセンサＸ１における対極２２の端部２２Ａａは、作用極２１の端部２１Ａよりも基板２の短手縁２５Ａよりの部位に形成されている。そのため、分析装置１にバイオセンサＸ１を装着する過程においては、図２から予想されるように、対極２２の端部２２Ａａが第２端子１２に接触した後、作用極２１の端部２１Ａが第１端子１１に接触する。
【００３４】
一方、バイオセンサＸ１に供給された試料は、図４から予想されるように、流路５の内部を毛細管現象によって排気口４０に向けて移動し、これによって流路５の内部が試料により満たされる。このとき、試料によって試薬部２３が溶解し、流路５の内部に液相反応系が構築される。この液相反応系に対しては、たとえば分析装置１の直流電源（図示略）によって、図２から分かるように分析装置１の第１および第２端子１１，１２、作用極２１および対極２２を介して、電圧が印加される。このときに得られる応答電流は、電流電圧変換アンプ１５において電圧に変換され、たとえば図外のＡＤ変換器によってデジタル信号化されてから分析回路１３に入力される。分析回路１３では、応答電流に対応するデジタル信号に基づいて、試料の分析、たとえば血液中のグルコース濃度の決定に必要な演算が行われる。
【００３５】
バイオセンサＸ１は使い捨てとして構成されているため、分析回路１３における演算後においては、分析装置１からバイオセンサＸ１を抜き取る必要がある。バイオセンサＸ１の抜き取りは、摘み部６において指先でバイオセンサＸ１を持った状態において、バイオセンサＸ１を引き抜くことにより行われる。
【００３６】
以上に説明したように、分析装置１に対してバイオセンサＸ１を装着し、あるいは分析装置１からバイオセンサＸ１を抜き取る際には、バイオセンサＸ１の摘み部６が利用される。すなわち、バイオセンサＸ１では、このバイオセンサＸ１の着脱時において使用者が指先において摘むべき部分が予め設定されている。そのため、バイオセンサＸ１の着脱時の使い勝手がよく、バイオセンサＸ１の抜き取り時に不用意に試料が指先に付着してしまうこともないため衛生的である。しかも、摘み部６が凹部として形成されているため、バイオセンサＸ１の着脱時に指先が滑ってしまう可能性が低減する。この点においても、バイオセンサＸ１の取り扱い性が改善されているといえる。
【００３７】
一般に、分析装置にバイオセンサを装着する場合には、人体に帯電した静電気が、バイオセンサの導体部分（作用極や対極）に飛んでしまうことがある。これに対して、バイオセンサＸ１では、飛来してきた静電気に対して、対極２２によって対応することとしている。すなわち、対極２２を作用極２１および排気口４０を囲むように形成し、かつ作用極２１および対極２２における静電気が飛来しやすい部分、たとえば排気口４０や摘み部６の近傍を露出させることにより、人体からの静電気を作用極２１よりも対極２２のほうに積極的に入力させるようにしている。
【００３８】
対極２２に入力した静電気は、対極２２が分析装置１の第２端子１２を介してグランドに接続されているために、第２端子１２を介してグランドに落とし込まれて除去される。その一方、分析装置１にバイオセンサＸ１を装着する過程においては、図２から予想されるように対極２２の端部２２Ａａが作用極２１の端部２１Ａよりも先に接触する。そのため、上述した静電気の除去は、作用極２１の端部２１Ａが第１端子１１に接触するよりも以前に、対極２２の端部２２Ａａが第２端子１２に接触した瞬間に行われる。したがって、作用極２１の端部２１Ａが第１端子１１に接触したときには、対極２２からは既に静電気が除去されており、対極２２に帯電した静電気が作用極２１に放電するなどして、それが分析回路１３に入力されることを抑制することができる。その結果、静電気が分析回路１３に入力することによる測定エラーや測定誤差の発生を抑制することができるようになる。もちろん、バイオセンサＸ１は、人体から飛来してくる静電気に限らず、その他の外乱ノイズを除去することもできる。
【００３９】
次に、本発明の分析用具の参考例について、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。これらの図においては、先に説明したバイオセンサＸ１（図１ないし図６参照）と同一の要素については同一の符号を付してあり、重複説明は省略するものとする。
【００４０】
図７Ａおよび図７Ｂに示したバイオセンサＸ２，Ｘ３は、摘み部６′，６″の形態が先に説明した実施の形態に係るバイオセンサＸ１（図３参照）とは異なっている。すなわち、図７Ａに示したバイオセンサＸ２では、摘み部６′がバイオセンサＸ２の幅方向に突出し、曲面を有する凸部として形成されている。一方、図７Ｂに示したバイオセンサＸ３では摘み部６″が凸部と凹部とを組み合わせ、かつ曲面を有するものとして形成されている。
【００４１】
これらのバイオセンサＸ２，Ｘ３においても、摘み部６′，６″を利用して、分析装置に対してバイオセンサＸ２，Ｘ３を着脱することができるため、バイオセンサＸ２，Ｘ３の取り扱い性が良好なものとなる。
【００４２】
本発明は、実施の形態には限定されず、種々に設計変更可能である。たとえば、対極には、必ずしも外乱ノイズ対策機能を付与する必要はなく、また対極とは別に外乱ノイズ対策電極を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るバイオセンサを分析装置に装着した状態を示す全体斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した状態において、バイオセンサについては平面図で、分析装置についてはブロック図で示したものである。
【図３】図３は、図１および図２に示したバイオセンサの全体斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図およびその要部拡大図である。
【図５】図５は、図３に示したバイオセンサを分解した状態を示す平面図である。
【図６】図６は、バイオセンサの作用極および対極を説明するための平面図である。
【図７】図７Ａは本発明の参考例に係るバイオセンサを説明するための全体斜視図であり、図７Ｂは本発明の他の参考例に係るバイオセンサを説明するための全体斜視図である。
【図８】図８は、従来のバイオセンサを血糖値測定装置に装着した状態を示す全体斜視図である。
【図９】図９は、従来のバイオセンサの一例を説明するためのものであり、バイオセンサの一部を破断して示した斜視図である。

Claims (8)

1. 複数の端子および分析回路を備えた分析装置に手操作により着脱して使用し、上記分析装置に装着したときに複数の端子に接触させるための複数の電極を備え、全体として互いに平行な両側縁をもって長手状に延びる板状の形態を有しているとともに、先端側端面に試料導入口を有し、試料の分析を行う際に基端側が上記分析装置に装着される分析用具であって、
   上記両側縁における互いに幅方向に対向する部位に、指先を接触させるための同一形状の凹部を形成してなる摘み部を備えている一方、
   上記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極は、当該電極を除く他の電極よりも外乱ノイズが飛来し易いように構成された外乱ノイズ対策電極として構成されており、
   上記外乱ノイズ対策電極は、その一部が上記摘み部を介して露出していることを特徴とする、分析用具。
2. 上記凹部は、円弧状の曲面を有している、請求項１に記載の分析用具。
3. 上記複数の電極は、上記分析回路に対して電気的に接続させるための第１電極と、この第１電極とともに分析用具の目的部位に対して電圧を印加するためのものであり、かつ上記外乱ノイズ対策電極としての機能を有する第２電極と、を含んでいる、請求項１に記載の分析用具。
4. 上記分析装置の上記複数の端子のうちの少なくとも１つがグランド接続されたグランド接続用端子とされたものである場合において、
   上記外乱ノイズ対策電極は、当該分析用具を上記分析装置に装着したときに、グランド接続用端子に接触させるためのものとして構成されている、請求項１に記載の分析用具。
5. 上記外乱ノイズ対策電極は、上記複数の電極のうちの上記外乱ノイズ対策電極以外の電極のうちの少なくとも１つの電極を囲むようにして形成されている、請求項１に記載の分析用具。
6. 試料を移動させるための流路と、上記複数の電極が形成された基板と、この基板に接合
   され、かつ上記流路内の空気を排出するための排気口が形成されたカバーと、を備えており、かつ、
   上記外乱ノイズ対策電極は、上記基板の周縁に沿って形成されている、請求項１に記載の分析用具。
7. 上記外乱ノイズ対策電極は、当該分析用具を分析装置に装着する際に、上記複数の電極のうちの上記外乱ノイズ対策電極以外の電極よりも先に、上記複数の端子のうちの対応する端子に接触するように構成されている、請求項１に記載の分析用具。
8. 血糖値を測定するためのバイオセンサとして構成されている、請求項１に記載に分析用具。

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