JP4284084B2 - Ｈｄｌ成分測定用使捨センサカード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液中のＨＤＬ成分を測定するために用いられる使捨センサカードの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、冠状動脈性心疾患の評価を行うために血液中のＨＤＬ成分の定量測定が行われている。
このＨＤＬ成分を選択的に測定する方法として、血液中に存在する他のリポタンパク類（以下、非ＨＤＬ成分と称する。）を分離する方法が広く用いられている。非ＨＤＬ成分を分離可能する方法としては様々な方法が知られているが沈殿試薬を用いて非ＨＤＬ成分を沈殿させ、沈殿物とＨＤＬ成分とを分離する方法が安価で比較的取扱い易い方法として普及している。
特許文献１には、上記した非ＨＤＬ成分を沈殿法により除去してＨＤＬ成分の測定を行うことをドライ試薬にて可能にする測定方法が開示されている。
この特許文献１の測定方法は、３つの担体を積層し、一番上に位置する担体に非ＨＤＬ沈殿剤を保持し、二番目の担体で沈殿した非ＨＤＬ成分を除去し、一番下に位置する担体でＨＤＬ成分の測定を行うように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平07-66001号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の測定方法を用いれば、簡単な構成でＨＤＬ成分の測定が可能になるという効果を奏する。
しかし、上記した従来の測定方法は、血球濾過のための分離パッドを用いるなどして予め血球を除去しておかなければならないという問題がある。また、ＨＤＬ成分を除去するために二つの担体を用いなければならないため、使い捨てのセンサカードとして使用するためには、より簡単な構造が望まれる。
本発明は、上記した従来の問題点を解決し、従来の測定方法より、より簡単な構造で、かつ、血球を除去するという前処理の必要なく、全血を導入するだけで簡単に血液中のＨＤＬ成分の測定が可能になるＨＤＬ成分測定用使捨センサカードを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るＨＤＬ成分測定用使捨センサカードは、少なくとも血液中のコレステロール成分に対する反応試薬を設けた測定部と、別体の測定装置に接続可能な端子部とを有する電極が形成された基板を備え、少なくとも、前記電極の測定部位上を通過する流路を有し、前記流路の上流端に、測定すべき血液を導入可能な血液導入部を設け、前記流路の下流端に、前記血液導入部に導入された血液を流路を介して吸引可能にするための吸引開口を形成すると共に、前記流路における前記血液導入部と前記電極の測定部位との間の少なくとも一部を基板に対して垂直に構成し、該流路の垂直部分に、非ＨＤＬ沈殿剤によって沈殿した非ＨＤＬ成分を保持可能な血球進行遅延フィルタと、血球を除去可能な血球除去フィルタとを積層して設け、前記血球進行遅延フィルタに非ＨＤＬ沈殿剤を保持したことを特徴とする。
前記血球進行遅延フィルタは、ガラス繊維不織布で構成され得る。この場合、ガラス繊維不織布は、孔径が１〜１０μｍの範囲内である事が望ましい。
また、血球除去フィルタとしては、少なくとも血球を除去可能な径の孔を多数供えた多孔性フィルタが用いられ得る。この場合、多孔性フィルタの孔径は０．５〜４μｍであり得る。
前記非ＨＤＬ沈殿剤としては、例えば、デキストラン硫酸及びマグネシウム塩を含有した沈殿剤、ポリエチレングリコールから成る沈殿剤、りんタングステン酸と２価の陽イオンとを含有した沈殿剤、ヘパリンと２価の陽イオンとを含有した沈殿剤、又は硫酸化シクロデキストリンと２価の陽イオンとを含有した沈殿剤等が用いられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示した一実施例を参照して本発明に係る血液成分測定用使捨センサカード（以下、単にセンサカードと称する。）の実施の形態について説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係るセンサカードの一実施例の展開斜視図である。
このセンサカードは、血液中のコレステロール、中性脂肪及びＨＤＬを測定できるように構成されている。
図面に示すように、このセンサカードは、
試料液の流路を形成する８枚のフィルム１〜８と、
３つのフィルタ９〜１１と、
電極及び端子が形成された１枚の基板１２と
から構成されている。
【０００８】
最も上方に位置するフィルム１は、０．１２５ｍｍの厚みを有するポリエチレン・テレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルム）である。
２番目に位置するフィルム２は上面に接着面を有する厚さ０．１５ｍｍの片面粘着テープから成り、その一端部に、血液導入保持部Ａを形成するための切欠き２ａと、後述するフィルム３の切欠き３ａと連通する二つの独立した開口２ｂ及び２ｃとが各々形成されている。
３番目に位置するフィルム３は、両面に接着面を有する厚さ０．３ｍｍの両面粘着テープから成り、その一端部に、上記フィルム２の切欠き２ａと共に、血液導入保持部を形成する切欠き３ａが形成されている。この切欠き３ａは、前記フィルム２の開口２ｂ及び２ｃと、後述するフィルム４の開口４ａ及び４ｂと連通するように前記フィルム２の切欠き２ａより内側に広く切欠かれている。
４番目に位置するフィルム４は、０．１２５ｍｍの厚みを有するＰＥＴフィルムからなり、第１流路を形成する開口４ａと第２流路を形成する開口４ｂとが各々形成されている。
５番目に位置するフィルム５は、両面に接着面を有する厚さ０．７２５ｍｍの両面粘着テープから成り、その一端部には、前記フィルム４の開口４ａと連通する開口５ａと、前記フィルム４の開口４ｂと連通する開口５ｂとが各々形成されている。
【０００９】
前記開口５ａには、ガラス繊維不織布９が嵌め込まれる。このガラス繊維不織布９は、フィルム５と同じ厚みで、１〜１０μｍの孔径を有し、かつ横断面形状が開口５ａと同形同寸に形成され、血漿に比べて血球の進行速度を遅らせる血球進行遅延フィルタとして機能する。また、このガラス繊維不織布９には、予め血球分離促進剤としてレクチンが乾燥保持されており、このレクチンとの反応により血球の進行速度の遅延効果を増大させている。
また、前記開口５ｂにも同様に、ガラス繊維不織布１０がはめ込まれている。このガラス繊維不織布１０は、フィルム５と同じ厚みで、１〜１０μｍの孔径を有し、かつ横断面形状が開口５ｂと同形同寸に形成されている。また、このガラス繊維不織布１０には、予め非ＨＤＬ沈殿剤が乾燥保持されており、これにより、このガラス繊維不織布１０は、血球の進行を遅らせると共に、非ＨＤＬ成分をトラップする血球進行遅延兼非ＨＤＬ成分除去フィルタとして機能する。
フィルム５（即ち、上記した二つの独立したフィルタ９及び１０）と後述するフィルム６との間には、多孔性ポリエステルメンブレン１１が設けられている。この多孔性ポリエステルメンブレン１１には、垂直方向（即ち、流路の進行方向）に沿って伸びる孔径０．５〜４μｍの範囲の孔が多数形成されており、前記ガラス繊維不織布９及び１０の作用で血漿の後に通ることになる血球をトラップする血球除去フィルタとして機能する。
【００１０】
６番目に位置するフィルム６は、両面に接着面を有する厚さ０．０６ｍｍの両面粘着テープから成り、その一端部には、前記開口５ａ及び５ｂに嵌めこまれた前記ガラス繊維不織布９及び１０と前記多孔性ポリスチレンメンブレン１１とを介して、フィルム４の開口４ａ及び４ｂと各々連通する独立した開口６ａ及び６ｂが形成されている。
７番目に位置するフィルム７は、厚さ０．１２５ｍｍのＰＥＴフィルムからなり、前記フィルム６の開口６ａ及び６ｂと各々連通する独立した開口７ａ及び７ｂが形成されている。
８番目に位置するフィルム８は、両面に接着面を有する厚さ０．１ｍｍの両面粘着テープからなる。
このフィルム８には、
一端が前記開口７ａと連通し、後述する基板１２の第１測定部Ｂの上面を通過して、同基板１２に形成された吸引用開口Ｄまでフィルムの長手方向に沿って伸びる細長い開口８ａと、
一端が前記開口７ｂと連通し、後述する基板１２の第２測定部Ｃの上面を通過して、同基板１２に形成された吸引用開口Ｅまでフィルムの長手方向に沿って伸びる細長い開口８ｂと
が各々形成されている。
前記細長い開口８ａ及び８ｂは、後述する基板１２の測定部Ｂ及びＣに対応する部分が幅広に形成され、この幅広部分から下流に向けて細くなった後、後述する基板１２の吸引用開口Ｄ及びＥに対応する部分で再び幅広になるように形成されている。
細長い開口８ａにおける測定部Ｂに対応する幅広部分と吸引開口Ｃに対応する幅広部分との間の細い流路部分には、気体透過性と液体不透過性との両方の性質を具備する封止部材１３ａが設けられている。
同様に、細長い開口８ｂにおける測定部Ｃに対応する幅広部分と吸引開口Ｅに対応する幅広部分との間の細い流路部分には、気体透過性と液体不透過性との両方の性質を具備する封止部材１３ｂが設けられている。
これらの封止部材１３ａ及び１３ｂは、例えば、吸水性ポリマーから成る繊維や疎水性ポリマーから成る繊維を用いて形成されたものが用いられる。具体的には、封止部材１３ａ及び１３ｂは、例えば、適当な芯材に前記繊維をコーティングする等して形成され得る。吸水性ポリマーを用いると、血液が接触した時に、吸水性ポリマーが血液を吸収して膨潤し、それ以上血液を通さなくなり、また、疎水性ポリマーを用いると表面張力により血液を通さなくなる。
前記吸水性ポリマーとしては、例えば、多糖及び／又はその誘導体、アクリル系高分子、ポリビニルアルコール、ゼラチン、コラーゲン又は無水マレイン酸を含むブロックコポリマー等が用いら得る。
前記疎水性ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、シリコン、フッ素樹脂、又はポリエチレン等が用いられ得る。
【００１１】
最後に、基板１２について図１及び図２を参照して説明する。
図２は、図１における基板１２の拡大図である。
基板１２にはポリエステルフィルムからなり、第１測定部Ｂと第２測定部Ｃとが形成されている。
第１測定部Ｂは、コレステロール測定用の一対の電極Ｂ１及びＢ２と、中性脂肪測定用の一対の電極Ｂ３及びＢ４と、対極Ｂ５とからなる。
第２測定部Ｃは、ＨＤＬ測定用の一対の電極Ｃ１及びＣ２と、対極Ｃ３とから成る。
前記コレステロール測定用の一対の電極Ｂ１及びＢ２のうちの一方の電極Ｂ１の測定部位上には、コレステロール測定試薬としてコレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、電子受容体が滴下乾燥により保持されており、他方の電極Ｂ２の測定部位上には、コレステロールエステラーゼ、電子受容体が保持されている。
前記中性脂肪測定用の一対の電極Ｂ３及びＢ４のうちの一方の電極Ｂ３の測定部位上には、中性脂肪測定試薬としてリパーゼ、グリセロールキナーゼ、グリセロリン酸オキシダーゼ、電子受容体が保持されており、他方の電極Ｂ４の測定部位上には、グリセロールキナーゼ、グリセロリン酸オキシダーゼ、電子受容体が保持されている。
前記ＨＤＬ測定用の一対の電極Ｃ１及びＣ２のうちの一方の電極Ｃ１の測定部位上には、ＨＤＬ測定のためにコレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、電子受容体が滴下乾燥により保持されており、他方の電極Ｃ２の測定部位上には、コレステロールエステラーゼ、電子受容体が保持されている。
上記したように、各測定項目に対して各々一対の電極を設け、一方の電極に測定に必要な全ての試薬を保持し、他方の電極に測定に必要な全ての試薬から一つを除いたものを保持することにより、測定装置で両電極で得られる反応値の差から、コレステロール、中性脂肪、ＨＤＬ成分を測定することができるように構成されている。
ＨＤＬ成分については、予めガラス繊維不織布１０により非ＨＤＬ成分を除去すると共に、ガラス繊維不織布１０と多孔性ポリエステルメンブレン１１１との組み合わせで予め血球を除去しておくことにより、コレステロール測定試薬を用いてＨＤＬ成分の測定をすることを可能にしている。
前記した各電極は、基板上に銅箔を接着した後、フォトリソグラフィ法により所望のパターンを形成して成る。
測定用電極Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ１及びＣ２の測定部位表面には金メッキ又は白金メッキが施されている。また、対極Ｂ５およびＣ３には、パターン上に、さらに銀粉末と塩化銀粉末とを含有した導電性ペーストからなる導電層がスクリーン印刷により形成されている。
また、電極上にフォトリソグラフィ法により測定部位及び端子部位のみが露出するようにＵＶ硬化型ポリエステル樹脂からなる絶縁レジストを形成した。本実施例では、絶縁性レジストの形成にフォトリソグラフィ法を用いることにより、各測定部位の露出部分の径を０．６φにすることができた。このように、測定部位の露出部分を小さくすることにより、測定に必要な血液の量を大幅に減らすことができ、患者の負担も軽くすることができるという効果を奏する。
【００１２】
上記フィルム１〜８と３つのフィルタ９〜１１は、全て、基板１２上に積層される。
上記したようにフィルムとフィルムの間又はフィルムと基板の間に挟まれるフィルム２、３、５、６及び８は、それ自体が片面テープ又は両面テープで構成されているため単に位置を合わせて積重ねるだけで各フィルムが基板上に液密及び気密に接着されてセンサカードが簡単に製造できる。
全てのフィルム１〜８とフィルタ９〜１１とを基板１２上に積層すると、フィルム１、フィルム２の切欠き２ａ、フィルム３の切欠き３ａ及びフィルム４によって血液導入保持部Ａが形成される。フィルム１及びフィルム４における、この血液導入保持部Ａに対応する部分には、予めヘパリン等の血液の凝集を阻害する物質が塗布されており、これにより、血液導入保持部Ａにある程度の時間、血液を保持しておくことを可能にしてある。
また、全てのフィルム１〜８とフィルタ９〜１１とを基板１２上に積層すると、開口４ａ、開口５ａ内に嵌めこまれたガラス繊維不織布９、多孔性ポリエステルメンブレン１１、開口６ａ、開口７ａ、細長い開口８ａ及び吸引用開口Ｄが全て連通して、第１流路Ｆが形成される。この第１流路Ｆは、その上流端が前記血液導入保持部Ａに連通し、基板１２に形成された第１測定部Ｂの上面を通過して吸引用開口Ｄに至る。
また、同時に、開口４ｂ、開口５ｂに嵌めこまれたガラス繊維不織布１０、多孔性ポリエステルメンブレン１１、開口６ｂ、開口７ｂ、細長い開口８ｂ及び吸引用開口Ｅが全て連通して、第２流路Ｇが形成される。この第２流路Ｇは、その上流端が前記血液導入保持部Ａに連通し、基板１２に形成された第２測定部Ｃの上面を通過して吸引用開口Ｅに至る。
前記第１流路Ｆ及び第２流路Ｇは、図１に示すように、共に、血液導入保持部Ａから第１測定部Ｂ及び第２測定部Ｃと同一平面上に至るまでは基板１２に対して垂直であり、そこから基板１２に対して水平になり、さらに、吸引用開口Ｄ及びＥを介して基板１２に対して垂直方向に開口している。そして、フィルタとして機能するガラス繊維不織布９及び１０並びに多孔性ポリエステルメンブレン１１は、全て、流路Ｆ及びＧの、基板に垂直な部分に配置されている。
【００１３】
以下に、上記したように構成されたセンサカードの使用例について簡単に説明していく。
このセンサカードは、端子を接続可能な入力部と、二つの吸引開口を介して二つの流路内の試液を各々独立して吸引することができるように構成されたポンプを有する測定装置にセットして使用される。
使用者は、センサカードを測定装置にセットした後、一方が外部に開放された血液導入保持部Ａに血液を導入する。
導入直後の血液は、表面張力により第１流路Ｆ及び第２流路Ｇへは流れずに血液導入保持部Ａに保持される。
ここで、始めに、血液導入保持部Ａの中にある血液が、その表面張力に抗して第２流路Ｇに流れ、フィルタ１０に接触するまで第２流路Ｇ側の吸引開口Ｅを介してポンプで吸引する。血液が接触するとフィルタ１０は、その容量を満たすまで血液を自ら吸収する。
次いで、血液導入保持部Ａにある血液が、その表面張力に抗して第１流路Ｆに流れ、フィルタ９に接触するまで第１流路Ｆ側の吸引開口Ｄを介してポンプで吸引する。血液が接触するとフィルタ９は、その容量を満たすまで血液を自ら吸収する。
この状態で、フィルタ９における血球分離促進剤と血液とが十分に反応するまで待機し、十分な反応時間経過後、再び、フィルタ９中の血液がフィルタ１１を介して開口６ａ、７ａ及び８ａの順に流れ、基板１２の第１測定部Ｂを通って開口８ａの封止部材１３ａに達するまで第１流路Ｆ側の吸引開口Ｄを介してポンプで吸引する。
これにより、フィルタ１１の作用で血球が除去された血漿だけが第１流路Ｆにおけるフィルタ１１の下流から封止部材１３ａまでの間に満たされる。尚、この時、フィルタ９の独自の血球進行遅延作用に加えて、血球分離促進剤との反応により、フィルタ９において血球の進行が血漿に進行に対して十分に遅らせられるので、血漿が、第１測定部Ｂの上方を通って封止部材１３ａに達する前にフィルタ１１が血球で詰まってしまうことはない。
次いで、非ＨＤＬ沈殿剤と血液との十分な反応時間経過後、再び、フィルタ１０中の血液がフィルタ１１を介して開口６ｂ、７ｂ及び８ｂの順に流れ、基板１２の第２測定部Ｃ上を通って開口８ｂの封止部材１３ｂに達するまで第２流路Ｇ側の吸引開口Ｅを介して測定装置のポンプで吸引する。
これにより、フィルタ１０で非ＨＤＬ成分が除去されると共に、フィルタ１１で血球が除去され、血球及び非ＨＤＬ成分が除去された血漿だけが第２流路Ｇにおけるフィルタ１１の下流から封止部材１３ｂまでの間に満たされる。
上記したように、このセンサカードは、測定すべき血漿（又は非ＨＤＬ成分が除去された血漿）が、第１測定部Ｂ及び第２測定部Ｃ上を通って封止部材１３ａ，１３ｂまで満たされるように構成されているため、各電極の電極面の濡れに関わらず、一定量の血漿を、行き過ぎの心配なく、電極上に導くことができるので測定が非常に安定する。
【００１４】
上記した実施例では、一つの血液導入保持部Ａに繋がる二つの流路Ｆ及びＧを設け、一方の流路に血球除去フィルタを設けると共に、他方の流路に血球と非ＨＤＬ成分を除去できるフィルタ１０及び１１を設けているが、本発明に係るＨＤＬ成分測定用使捨センサカードは本実施例の構成に限定されることなく、一つ又は三つ以上の流路を備えたセンサカードでもよく、また、コレステロールや中性脂肪以外の成分と同時に測定ができるように構成されたセンサカードであってもよい。
また、上記した実施例では、各流路Ｆ及びＧを測定装置のポンプで吸引する旨を説明しているが、このポンプは自動式でもよく、手動式でもよいことは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＨＤＬ成分測定用使捨センサカードは、少なくとも血液中のコレステロール成分に対する反応試薬を設けた測定部と、別体の測定装置に接続可能な端子部とを有する電極が形成された基板を備え、少なくとも、前記電極の測定部位上を通過する流路を有し、前記流路の上流端に、測定すべき血液を導入可能な血液導入部を設け、前記流路の下流端に、前記血液導入部に導入された血液を流路を介して吸引可能にするための吸引開口を形成すると共に、前記流路における前記血液導入部と前記電極の測定部位との間の少なくとも一部を基板に対して垂直に構成し、該流路の垂直部分に、非ＨＤＬ沈殿剤によって沈殿した非ＨＤＬ成分を保持可能な血球進行遅延フィルタと、血球を除去可能な血球除去フィルタとを積層して設け、前記血球進行遅延フィルタに非ＨＤＬ沈殿剤を保持しているので、予め血球を除去する等の前処理を必要とせず、血液導入保持部に全血を導入するだけで、ＨＤＬ成分の測定が可能になるという効果を奏する。
また、上記したＨＤＬ成分測定用使捨センサカードは、血球進行遅延フィルタに非ＨＤＬ沈殿剤を保持させることにより、血球進行遅延フィルタのみで非ＨＤＬ成分を除去することができ、同時に、血球の進行を遅らせることができるので構造が非常に簡単であり、かつ、必要量の非ＨＤＬ成分除去血漿が得られる前に血球除去フィルタが血球で詰まってしまうこともないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るセンサカードの一実施例の展開斜視図である。
【図２】 図１における基板の拡大図である。
本発明に係る
【符号の説明】
Ａ 血液導入保持部
Ｂ 第１測定部
Ｂ１ コレステロール測定用電極
Ｂ２ コレステロール測定用電極
Ｂ３ 中性脂肪測定用電極
Ｂ４ 中性脂肪測定用電極
Ｂ５ 対極
Ｃ 第２測定部
Ｃ１ ＨＤＬ測定用電極
Ｃ２ ＨＤＬ測定用電極
Ｃ３ 対極
Ｄ 吸引用開口
Ｅ 吸引用開口
Ｆ 第１流路
Ｇ 第２流路
１ フィルム（ＰＥＴフィルム）
２ フィルム（片面テープ）
２ａ 切欠き
２ｂ 開口
２ｃ 開口
３ フィルム（両面テープ）
３ａ 切欠き
４ フィルム（ＰＥＴフィルム）
４ａ 開口
４ｂ 開口
５ フィルム（両面テープ）
５ａ 開口
５ｂ 開口
６ フィルム（両面テープ）
６ａ 開口
６ｂ 開口
７ フィルム（ＰＥＴフィルム）
７ａ 開口
７ｂ 開口
８ フィルム（両面テープ）
８ａ 細長い開口
８ｂ 細長い開口
９ ガラス繊維不織布（血球分離促進剤レクチンを保持）
１０ ガラス繊維不織布（非ＨＤＬ沈殿剤を保持）
１１ 多孔性ポリエステルメンブレン
１２ 基板
１３ａ 封止部材
１３ｂ 封止部材

Claims (3)

1. 少なくとも血液中のコレステロール成分に対する反応試薬を設けた測定部と、別体の測定装置に接続可能な端子部とを有する電極が形成された基板を備え、
   少なくとも、前記電極の測定部位上を通過する流路を有し、
   前記流路の上流端に、測定すべき血液を導入可能な血液導入部を設け、
   前記流路の下流端に、前記血液導入部に導入された血液を流路を介して吸引可能にするための吸引開口を形成すると共に、
   前記流路における前記血液導入部と前記電極の測定部位との間の少なくとも一部を基板に対して垂直に構成し、
   該流路の垂直部分に、非ＨＤＬ沈殿剤によって沈殿した非ＨＤＬ成分を保持可能な血球進行遅延フィルタと、血球を除去可能な血球除去フィルタとを積層して設け、
   前記血球進行遅延フィルタに非ＨＤＬ沈殿剤を保持した
   ことを特徴とするＨＤＬ成分測定用使捨センサカード。
2. 前記血球進行遅延フィルタが、ガラス繊維不織布である
   ことを特徴とする請求項１に記載のＨＤＬ成分測定用使捨センサカード。
3. 前記血球除去フィルタが、少なくとも血球を除去可能な径の孔を多数供えた多孔性フィルタである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＨＤＬ成分測定用使捨センサカード。

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