JP4352109B2 - Biosensor - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、種々の微量あるいは極微量の生体液あるいは果汁等の食品サンプルなどについて、サンプルを簡便かつ確実に採取することができるバイオセンサに関する。
【0002】
【発明の背景】
従来、生体液および食品中の特定成分を、サンプルの希釈および撹拌などを行なうことなく、簡易に定量し得る装置は種々提案されている。中でもサンプル量が微量であるバイオセンサを例として、その斜視図を図4に記載する。さらに図4の(a)から(e)は前記バイオセンサを作製工程順に示したもので、以下にこのバイオセンサの作製方法を、図面を参照しつつ説明する。31はポリエチレンテレフタレートからなる絶縁性の基板であり、41はその表面全面に形成した金属膜である。基板31上の金属膜41に凹型のスリット42を刃物によるハーフカッティングにより形成することで、金属膜41を2つの領域に分割してある。この分割された金属膜41を横断するように2枚のカバー38を設け、サンプルが適用される測定電極34及び対電極35、並びにこれらの両電極に電圧を印可するためのリード部32,33を形成している。さらに測定電極34及び対電極35上に試薬反応層、この試薬反応層上に界面活性剤層36を形成する。さらに上カバー40を設けて、測定電極34及び対電極35上のサンプル保持部2の体積を限定することで必要サンプル量が決定される。このバイオセンサは以下のようにしてサンプル中の基質濃度を定量する。まず、サンプルを準備する。この際、サンプルの必要量は約3.0μLである。バイオセンサの幅2.0mm・高さ250μmの試料供給孔1をサンプルに接触させると、試薬反応層上に形成された界面活性剤層36の作用で、サンプルは界面活性剤層36上を移動する。この様にして、サンプルがバイオセンサの幅2.0mm・高さ250μm・長さ6mmのサンプル保持部2を満たし供給される。これにより、試薬反応層が溶解し、サンプル中の基質と試薬反応層の酸化還元酵素との間で酵素反応が進行する。この酵素反応に伴い、電子受容体が還元される。一定時間後、センサの電極に電圧を印加して、この還元された電子受容体を電気化学的に酸化し、このとき得られる酸化電流値からサンプル中の基質濃度を定量することができる。
【0003】
上記技術で作製されるバイオセンサに、必要なサンプル量は、約3μLである。しかしながら、このバイオセンサはサンプル量が不足すると正確な測定ができず、センサも破棄しなければならない。そのために、実際には5μL以上のサンプルを、1回の測定に準備する必要がある。
【0004】
果汁などの、食品関連のサンプルは5μLという量は多くない。少なくとも、この数倍量であれば、問題なく準備ができる。しかし、生体液、特に血液や間質液などでは、ランセットなどの穿刺器具を用いて、皮膚を傷つけて出液させるため、痛みを伴う作業となる。この痛みは、サンプル量が多いほど痛みも大きくなるために、サンプル量は少量であるほど望ましい。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
サンプル量を低減させる目的で、サンプル保持部の形状を、幅0.8mm・高さ150μm・奥行き3.0mmで作製して、必要サンプル量を0.5μL以下まで減少させた。
【0006】
サンプル量が5μLの場合、サンプル滴の大きさは半球状態で直径2.5mm・高さ1.2mm程度になる。この程度の大きさのサンプルに、幅2.0mm・高さ250μmの試料供給孔を接触させることは、視力が0.05程度の人であっても、難しいことではない。
【0007】
しかし、サンプル量が0.5μLになると、サンプル滴の大きさが、半球状態で直径1.2mm・高さ0.6mm程度になり、幅0.8mm・高さ150μmの試料供給孔をこのサンプル滴に接触させるのは、非常に難しい。
【0008】
特に、このバイオセンサを使用するのは、糖尿病患者が日常の血糖値測定に用いているのが大半であり、その糖尿病のため視力が低下した人が多く、上記の作業は糖尿病患者には、とうてい受け入れられるものではない。
【0009】
つまり、サンプルを出液させるのに痛みが伴う生体液、例えば血液中の被検知物質を測定することを目的とするバイオセンサでは、サンプルを出液させるときの痛みの低減をねらって、サンプル保持部の体積を縮小し必要サンプル量を低減しても、サンプル供給が非常に難しい、という問題がある。
【0010】
また、別の問題として、上記従来技術で作製された、バイオセンサを用いた場合で、5μLのサンプルを準備したときに、サンプルが球状を形成せず、潰れてしまい広がってしまうと、このサンプル溜まりの高さが200μm以下になり、高さ250μmの試料供給孔を接触させたときに、うまくサンプルが移動せず、サンプル量が不足したり、または気泡を巻き込んでサンプル保持部に移動するなど、正確な測定を妨げる現象が発生しやすくなる。
【0011】
例えば、糖尿病患者にこのような問題が発生すると、測定をやり直すしかなく、経済的・痛的な負担が、患者本人に生じることになる。
【0012】
また、別の問題として、サンプルを準備するときに、失敗してサンプル滴が複数個の液滴に分裂してしまうと、小さいものはみえにくく、サンプル不足の原因になるとして利用されず、無駄にサンプルが捨てられることになる。
【0013】
例えば、糖尿病患者にこのような問題が発生すると、場合によっては再度血液を出液させる必要があり、痛的な負担が、患者本人に生じることになる。
【0014】
本発明の目的は、皮膚に代表される生体表面などに極微量で存在する体液などのサンプルを簡便に採取することを可能とする、サンプル採取方法及びサンプル採取用具を提供することにある。
【0015】
また本発明の他の目的は、採取したサンプルを効率よく利用可能とする、サンプル採取方法及びサンプル採取用具を提供することにある。
【0016】
さらに本発明の他の目的は、採取するサンプルがいかなる状態で存在もしくは分布されていようとも、サンプル全てを確実に採取することを可能とする、サンプル採取方法及びサンプル採取用具を提供することにある。
【0017】
さらに本発明の他の目的は、サンプル採取部を定量装置に組み合わせることで、極微量のサンプルのみで定量測定が可能となる、定量装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、湾曲部分を有する骨格部と、定量装置の内部に接続されるものであり、かつ前記湾曲部分から延びるコネクター部と、前記湾曲部分は、試料吸引孔と、試薬反応層を有するサンプル保持部をえ、前記骨格部によって囲まれた面積部と、を備えたバイオセンサであって、前記湾曲部分は、試料吸引孔と、試薬反応層を有するサンプル保持部を備え、前記バイオセンサは、サンプル採取の際には、サンプル配置面上のサンプルが前記面積部にあり、前記湾曲部分によって前記サンプルが1カ所に掻き集められるように移動され、前記掻き集められたサンプルは、前記試料吸引孔を介して前記サンプル保持部に導入され保持される、バイオセンサに関する。このようにかき集める部分を湾曲構造にすることで、かき集めたサンプルをより効果的に1カ所に集めることが可能となる。
【0019】
本発明のバイオセンサは、前記骨格部に、前記湾曲部分と前記サンプル配置面との隙間を無くすための弾性力のあるワイパーをつけることが可能である。このようにワイパーをつけることで、ワイパーが、サンプル配置面を移動する際により効果的にサンプルをかき集めることが可能となる。
【0020】
本発明の別の側面では、試薬反応層が形成されたサンプル保持部を有する電極構成部と、サンプルを1カ所にかき集めるものであり、かつ前記電極構成部に対して全部または一部が相対移動可能なサンプル採取機構部と、を備えており、前記サンプル採取機構部と前記電極構成部との間に両者によって挟まれた前記閉空間が形成され、かつ前記閉空間に存在するサンプルは、前記サンプル採取機構部が前記電極構成部に向かって移動することによって、前記サンプル保持部に導入することを特徴とする、バイオセンサが提供される。
【0021】
本発明のバイオセンサでは、採取機構部を移動させると、サンプルをかき集めながら、かき集めたサンプルをより効果的に1カ所に集めることが可能となる。
【0022】
前記サンプル採取機構部は、たとえばかき集めたサンプルを貯留するためのサンプル貯留部を有し、前記閉空間に存在するサンプルは、前記サンプル採取機構部が前記電極構成部に向かって移動することによって、前記サンプル貯留部に貯留され、前記サンプル貯留部に貯留されたサンプルは、前記サンプル採取機構部が移動し、前記電極構成部の先端が前記サンプル貯留部に入り込むことによって、前記サンプル保持部に導入される。前記サンプル保持部は、試料吸引孔を有していてもよい。この場合、前記電極構成部は、前記サンプル採取機構部を当該電極構成部に向けて移動させることにより、前記試料吸引孔が前記サンプル採取機構部に入り込むようになっているのが好ましい。
【0023】
前記サンプル採取機構部は、前記電極構成部に対して相対動可能であり、かつ掻き集めたサンプルを前記サンプル保持部に導入するサンプル採取ワイヤーと、前記サンプル採取ワイヤーの初期位置を決定づける固定部と、を有していてもよい
【0024】
このようなバイオセンサでは、サンプル量に関わらず、またサンプルの状態、例えば平面状に広がっていても、また例えば複数個の液滴に分裂していても、簡便な作業により、サンプルを全て採取することが可能となる。しかも、これらのバイオセンサは非常に簡単な構造をとっているので、バイオセンサを検出手段に用いる定量装置にも適用が可能となり、それにより簡便な作業で1.0μL以下の極微量のサンプルであっても、サンプル採取とサンプル供給が可能となる。
【0025】
【発明実施の形態】
以下、本発明について、皮膚上の液体を採取する場合を代表例として、更に図面を参照しつつ説明する。図1はバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。このバイオセンサの構成としては、サンプルを配置する半円状と長方形状が合わさった形に囲まれた広い面積部3とサンプル保持部2を持ち、サンプル保持部2には定量測定を行うための試薬反応層及びサンプルをサンプル保持部2に導き入れるための界面活性剤層が分注してある。サンプルは下記に記載する操作によって、面積部3から試料吸引孔1、サンプル保持部2へと移動する。このバイオセンサにおける図1中に示される破線4(測定装置端部)より左側にある、2個の長方形の部分はバイオセンサのコネクター部であり、サンプル採取の際には、装置内部に接続される。従って、サンプルを採取する時には、このバイオセンサを直接持つ必要はなく、装置をもってサンプルを採取するための動作を行う。
【0026】
これより、サンプル採取方法を記載する。まず、装置に接続されたバイオセンサの湾曲部6と装置によって半円状と長方形状が合わさった形に囲まれた広い面積部3内に、皮膚上に静置されているサンプル5があるように装置を移動させる。
【0027】
次に、半円状の面積部3に面した湾曲部6を皮膚と密着させながら、装置を矢印7の方向に移動させると、サンプル5は湾曲部6に接触し、さらに試料吸引孔1へと移動し、さらにサンプル保持部2内の界面活性剤の作用により、サンプル保持部2内へと移動する。
【0028】
この際、皮膚と密着させる湾曲部6の材料を、弾力性のある、例えばゴム製などにするか、もしくは湾曲部6の皮膚と接触させる部分にワイパーを弾力性のある、例えばゴム製などにより作製することで、皮膚と密着させながら移動させることによる痛みを、全くなくしてしまうことが可能でありかつ湾曲部6と皮膚との間の隙間にサンプルが入り込むことを確実に防ぐことができる。
【0029】
このバイオセンサで、サンプル保持部2の形状を幅0.8mm 高さ150μm 奥行き3mm(容量 約0.36μL)のものを作製した。このサンプル保持部2に試薬反応層として0.5%ヒドロキシエチルセルロース、1%フェリシアン化カリウム、500IU/ml水溶液を1μL分注し、50℃10分間乾燥した。また、界面活性剤層として1.0%トリトンX−405水溶液を0.6μL分注し、40℃5分間乾燥した。サンプルを配置する半円状と長方形状が合わさった形の面積部3内に記されている径r1は6mmとし、h1は6mmとした。皮膚上に0.4μL、0.6μL、0.9μL、1.2μL、1.5μLの全血を静かに滴下し、半球状の全血採取の実験を10回行った。サンプル保持部2一杯に全血が採取されたか否かを目視観察することにより評価した。また、実験者は乱視を持ち視力が0.03であり、また全血を配置した皮膚と目の距離は約60cmとした。結果を表1の(a)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0030】
さらに、全血を半球状から皮膚上に広げた状態に配置したもので、上記と同様の実験を行った。結果を表1の(b)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0031】
さらに、図1の(b)中8a、8b、8cの3カ所に全血を3等分して配置し、上記と同様の実験を行った。結果を表1の(c)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0032】
【表1】

Figure 0004352109
表1の(a)および(b)に示すように湾曲部6に付着することによる、全血のロスは極微量であり、全血が半球状にならず広がってしまうことによる、サンプル採取の失敗はない。表1の(c)に示すサンプル量0.6μLまたは0.9μLの時、すなわち3個のサンプル滴が各々0.2μLまたは0.3μLの時には、サンプルがサンプル保持部2に移動し終わる前に、次のサンプルが試料吸引孔1まで到着すれば採取ができたが、それ以外の場合は、気泡がサンプル保持部2に入るために、うまくサンプルを採取できなかった。以上の結果は、皮膚上の極微量なサンプルの採取が、目の悪い人にとっても良好に採取されることを示す。
【0033】
次に、皮膚上の液体を採取する場合を代表例として、更に図面を参照しつつ説明する。図2はバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。このバイオセンサの構成としては、サンプル保持部2をもつ電極構成部11と自身が移動することでサンプルをかき集めるサンプル採取機構部12から構成される。サンプルをかき集めるサンプル採取機構部12は、移動した際にサンプルをかき集めるサンプル貯留部13と電極構成部11の両サイドを挟みながら移動する副骨格14から構成される。さらにサンプル貯留部13内部は開けた空間になっており、サンプル採取機構部12がサンプルをかき集めながら移動する際、サンプルはすべてこのサンプル貯留部13内に貯留される。実施例1と同様にサンプルを配置する広い面積部3とサンプル保持部2を持ち、サンプル保持部2には定量測定を行うための試薬反応層及びサンプルをサンプル保持部2に導き入れるための界面活性剤層が分注してある。サンプルは下記に記載する操作によって、面積部3からサンプル貯留部13、試料吸引孔1、サンプル保持部2へと移動する。このバイオセンサはサンプルを採取する時には、装置に接続された状態で使用されるので、このバイオセンサを直接持つ必要はなく、装置をもってサンプルを採取するための動作を行う。
【0034】
これより、サンプル採取方法を記載する。まず、装置に接続されたバイオセンサの先端に、バイオセンサの先端部とサンプル採取機構部12のサンプル貯留部13と副骨格14によって囲まれた広い面積部3内に、皮膚上に静置されているサンプル5があるように装置を移動させる。
【0035】
次にサンプル貯留部13の面積部3に面した湾曲部15を皮膚と密着させながら、サンプル採取機構部12を矢印16の方向に移動させると、サンプル5はサンプル貯留部13にかき取られてサンプル貯留部13に貯留される。図12の(c)はサンプル採取機構部12が移動し、面積部3の面積が0付近の状態である。サンプルは図12の(c)の(c)中18で示される位置にある。さらにサンプル採取機構部12を矢印16の方向に移動させると、図12の(d)に示すようにサンプル貯留部13内の空間にバイオセンサの電極構成部11の先端が入り込むことにより、サンプル貯留部13が狭められて、行き場を失ったサンプル18はサンプル保持部2内の界面活性剤の作用により、サンプル保持部2へと移動する。
【0036】
この際、皮膚と密着させる湾曲部15の材料を、弾力性のある、例えばゴム製などにするか、もしくは湾曲部15の皮膚と接触させる部分にワイパーを弾力性のある、例えばゴム製などにより作製することで、皮膚と密着させながら移動させることによる痛みを、全くなくしてしまうことが可能であり、かつ湾曲部15と皮膚との間の隙間にサンプルが入り込むことを確実に防ぐことができる。
【0037】
このバイオセンサで、サンプル保持部2の形状を幅0.8mm 高さ150μm 奥行き3mm(容量 約0.36μL)のものを作製した。このサンプル保持部2に試薬反応層として0.5%ヒドロキシエチルセルロース、1%フェリシアン化カリウム、500IU/ml水溶液を1μL分注し、50℃10分間乾燥した。また、界面活性剤層として1.0%トリトンX−405水溶液を0.6μL分注し、40℃5分間乾燥した。サンプルを配置する面積部3の径r2は6mmとし、長さh2は24mmとした。皮膚上に0.4μL、0.6μL、0.9μL、1.2μL、1.5μLの全血を静かに滴下し、半球状の全血採取の実験を10回行った。サンプル保持部2一杯に全血が採取されたか否かを目視観察することにより評価した。また、実験者は乱視を持ち視力が0.03であり、また全血を配置した皮膚と目の距離は約60cmとした。結果を表2の(a)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0038】
さらに、全血を半球状から皮膚上に広げた状態に配置したもので、上記と同様の実験を行った。結果を表2の(b)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0039】
さらに、図2の(b)中17a、17b、17cの3カ所に全血を3等分して配置し、上記と同様の実験を行った。結果を表2の(c)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0040】
【表2】
Figure 0004352109
表2に示すようにサンプルの状態による、すなわち半球状になっていても、広がっていても、分裂していても、これらによる差はない。以上の結果は、皮膚上の極微量なサンプルの採取が、目の悪い人にとっても良好に採取されることを示す。
【0041】
次に、皮膚上の液体を採取する場合を代表例として、更に図面を参照しつつ説明する。図3はバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。このバイオセンサの構成としては、サンプル保持部2をもつ電極構成部11と自身が移動することでサンプルをかき集めるサンプル採取ワイヤー21とこのサンプル採取ワイヤー21の初期位置を決定づける固定部22から構成される。このサンプル採取ワイヤー21は電極構成部11の両サイドを挟みながら移動することができ、その先端部は固定部22の内側にある。このバイオセンサは実施例2と同様にサンプルを配置する広い面積部3とサンプル保持部2を持ち、サンプル保持部2には定量測定を行うための試薬反応層及びサンプルをサンプル保持部2に導き入れるための界面活性剤層が分注してある。サンプルは下記に記載する操作によって、面積部3から試料吸引孔1、サンプル保持部2へと移動する。このバイオセンサはサンプルを採取する時には、装置に接続された状態で使用されるので、このバイオセンサを直接持つ必要はなく、装置をもってサンプルを採取するための動作を行う。
【0042】
これより、サンプル採取方法を記載する。まず、装置に接続されたバイオセンサの先端の、電極構成部11の先端部とサンプル採取ワイヤー21によって囲まれた広い面積部3内に、皮膚上に静置されているサンプル5があるように装置を移動させる。
【0043】
次にサンプル採取ワイヤー21を、固定部22を皮膚と密着させながら、矢印23の方向に移動させると、サンプル5はサンプル採取ワイヤー21にかき取られながら進む。図3の(b)はサンプル採取ワイヤー21の移動が終了した瞬間の状態を示している。行き場を失ったサンプルはサンプル保持部2内の界面活性剤の作用により、サンプル保持部2へと移動する。
【0044】
この際、皮膚と密着させるサンプル採取ワイヤー21の材料は、移動をスムーズに行うために、弾力性のある、例えばゴム製などや撥水化処理を施してある厚さ200μm以下のポリエチレンテレフタレートなどが好ましいが、弾力性があるものであれば限定されるものではない。さらにサンプル採取ワイヤー21の皮膚と接触させる部分にワイパーを弾力性のある、例えばゴム製などにより作製することで、皮膚と密着させながら移動させることによる痛みを、全くなくしてしまうことが可能であり、かつサンプル採取ワイヤー21と皮膚との間の隙間にサンプルが入り込むことを確実に防ぐことができる。
【0045】
このバイオセンサで、サンプル保持部2の形状を幅0.8mm 高さ150μm 奥行き3mm(容量 約0.36μL)のものを作製した。このサンプル保持部2に試薬反応層として0.5%ヒドロキシエチルセルロース、1%フェリシアン化カリウム、500IU/ml水溶液を1μL分注し、50℃10分間乾燥した。また、界面活性剤層として1.0%トリトンX−405水溶液を0.6μL分注し、40℃5分間乾燥した。サンプルを配置する面積部3の径r3は8mmとし、角度d3は270度とした。皮膚上に0.4μL、0.6μL、0.9μL、1.2μL、1.5μLの全血を静かに滴下し、半球状の全血採取の実験を10回行った。サンプル保持部2一杯に全血が採取されたか否かを目視観察することにより評価した。また、実験者は乱視を持ち視力が0.03であり、また全血を配置した皮膚と目の距離は約60cmとした。結果を表3の(a)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0046】
さらに、全血を半球状から皮膚上に広げた状態に配置したもので、上記と同様の実験を行った。結果を表3の(b)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を〇、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0047】
さらに、図3の(b)中24a、24b、24cの3カ所に全血を3等分して配置し、上記と同様の実験を行った。結果を表3の(c)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0048】
【表3】
Figure 0004352109
表3に示すようにサンプルの状態による、すなわち半球状になっていても、広がっていても、分裂していても、これらによる差はない。以上の結果は、皮膚上の極微量なサンプルの採取が、目の悪い人にとっても良好に採取されることを示す。
【0049】
比較例として、皮膚上の液体を採取する場合を代表例として、更に図面を参照しつつ説明する。図4の(e)はバイオセンサの斜視図ある。このバイオセンサは、試料吸引孔1を直接サンプルに接触させることで、サンプルをサンプル保持部2にサンプルを移動させる。このバイオセンサはサンプルを採取する時には、装置に接続された状態で使用されるので、このバイオセンサを直接持つ必要はなく、装置をもってサンプルを採取するための動作を行う。
【0050】
このバイオセンサで、サンプル保持部2の形状を幅0.8mm 高さ150μm 奥行き3mm(容量 約0.36μL)のものを作製した。このサンプル保持部2に試薬反応層として0.5%ヒドロキシエチルセルロース、1%フェリシアン化カリウム、500IU/ml水溶液を1μL分注し、50℃10分間乾燥した。また、界面活性剤層として1.0%トリトンX−405水溶液を0.6μL分注し、40℃5分間乾燥した。皮膚上に0.4μL、0.6μL、0.9μL、1.2μL、1.5μLの全血を静かに滴下し、半球状の全血採取の実験を10回行った。サンプル保持部2一杯に全血が採取されたか否かを目視観察することにより評価した。また、実験者は乱視を持ち視力が0.03であり、また全血を配置した皮膚と目の距離は約60cmとした。結果を表4の(a)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0051】
さらに、全血を半球状から皮膚上に広げた状態に配置したもので、上記と同様の実験を行った。結果を表4の(b)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0052】
さらに、3カ所に全血を3等分して配置し、上記と同様の実験を行った。結果を表4の(c)に示す。なお、全血を9回以上採取できた場合を○、5〜8回採取できた場合を△、4回以下しか採取できなかった場合を×で示す。
【0053】
【表4】
Figure 0004352109
上記実験の結果で失敗の原因は、表4の(a)においては、試料吸引孔1以外の部分に全血を接触させてしまい、全血を潰してしまったり、バイオセンサの裏側に付けてしまったりしたのがほとんどである。表4の(b)においては、前記原因に加えて、うまく接触させたにも関わらず、気泡が入ってしまうことによるものである。表4の(c)の場合、このバイオセンサにおいては、分裂した血液滴の1個しか使用できないので、表4の(a)の失敗原因と一致する。以上の結果は、サンプルが極微量になると幅0.8mm、高さ150μmの試料吸引孔1を接触させることが目の悪い人にとっては非常に難しいということを示している。
【発明の効果】
【0054】
このように本発明によれば、極微量のサンプルであっても、またたとえサンプルが半球状でなく潰れて広がっていても、またたとえサンプルが複数に分裂していても、それらの全てを簡便な操作だけでかき集めることができ、目的の位置まで運び、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。
【図2】本発明の別の実施の形態によるバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。
【図3】本発明の別の実施の形態によるバイオセンサをその操作工程順に示す平面図である。
【図4】従来技術の形態によるバイオセンサをその作製工程順に示す平面図である。
【符号の説明】
1 試料吸引孔
2 サンプル保持部
3 面積部
4 測定装置端部
5 サンプル
湾曲
7 移動方向
8a サンプル配置位置
8b サンプル配置位置
8c サンプル配置位置
11 電極構成部
12 採取機構部
13 サンプル貯留部
14 副骨格
15 湾曲
16 移動方向
17a サンプル配置位置
17b サンプル配置位置
17c サンプル配置位置
18 サンプル
21 サンプル採取ワイヤー
22 固定部
23 移動方向
24a サンプル配置位置
24b サンプル配置位置
24c サンプル配置位置
r1 実施例1で用いたバイオセンサ内の寸法
h1 実施例1で用いたバイオセンサ内の寸法
r2 実施例2で用いたバイオセンサ内の寸法
h2 実施例2で用いたバイオセンサ内の寸法
r3 実施例3で用いたバイオセンサ内の寸法
d3 実施例3で用いたバイオセンサ内の角度
31 基板
32 リード部
33 リード部
34 測定電極
35 対電極
36 界面活性剤層
38 カバー
40 上カバー
41 金属膜
42 スリット[0001]
  The present invention relates to various trace amounts or extremely small amounts of living bodies.LiquidCollect samples easily or reliably for food samples such as fruit juicebe able toIt relates to a biosensor.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Conventionally, various devices have been proposed that can easily quantify specific components in biological fluids and foods without diluting or stirring the sample. In particular, a perspective view of a biosensor with a small amount of sample is shown in FIG. Further, FIGS. 4A to 4E show the biosensors in the order of manufacturing steps, and a method for manufacturing the biosensors will be described below with reference to the drawings. 31 is an insulating substrate made of polyethylene terephthalate, and 41 is a metal film formed on the entire surface. The metal film 41 is divided into two regions by forming a concave slit 42 in the metal film 41 on the substrate 31 by half cutting with a blade. Two covers 38 are provided so as to cross the divided metal film 41, and the measurement electrode 34 and the counter electrode 35 to which the sample is applied, and the lead portions 32 and 33 for applying a voltage to both the electrodes. Is forming. Further, a reagent reaction layer is formed on the measurement electrode 34 and the counter electrode 35, and a surfactant layer 36 is formed on the reagent reaction layer. Furthermore, the necessary amount of sample is determined by providing the upper cover 40 and limiting the volume of the sample holding part 2 on the measurement electrode 34 and the counter electrode 35. This biosensor quantifies the substrate concentration in the sample as follows. First, prepare a sample. At this time, the required amount of sample is about 3.0 μL. When the sample supply hole 1 having a width of 2.0 mm and a height of 250 μm is brought into contact with the sample, the sample moves on the surfactant layer 36 by the action of the surfactant layer 36 formed on the reagent reaction layer. To do. In this way, the sample is filled and supplied to the sample holder 2 having a width of 2.0 mm, a height of 250 μm, and a length of 6 mm of the biosensor. As a result, the reagent reaction layer is dissolved, and an enzyme reaction proceeds between the substrate in the sample and the oxidoreductase of the reagent reaction layer. Along with this enzyme reaction, the electron acceptor is reduced. After a certain time, a voltage is applied to the sensor electrode to electrochemically oxidize the reduced electron acceptor, and the substrate concentration in the sample can be determined from the oxidation current value obtained at this time.
[0003]
The amount of sample required for the biosensor produced by the above technique is about 3 μL. However, this biosensor cannot measure accurately if the sample amount is insufficient, and the sensor must be discarded. Therefore, it is actually necessary to prepare a sample of 5 μL or more for one measurement.
[0004]
Food-related samples such as fruit juice are not as much as 5 μL. If it is at least several times this amount, preparations can be made without problems. However, since biological fluids, particularly blood and interstitial fluids, are punctured by using a puncture device such as a lancet and discharged, this is a painful operation. Since this pain increases as the sample amount increases, the sample amount is preferably as small as possible.
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
In order to reduce the amount of sample, the shape of the sample holding part was produced with a width of 0.8 mm, a height of 150 μm, and a depth of 3.0 mm, and the required sample amount was reduced to 0.5 μL or less.
[0006]
When the sample volume is 5 μL, the size of the sample droplet is about 2.5 mm in diameter and 1.2 mm in height in a hemispherical state. It is not difficult to bring a sample supply hole having a width of 2.0 mm and a height of 250 μm into contact with a sample of this size, even for a person with a visual acuity of about 0.05.
[0007]
However, when the sample volume becomes 0.5 μL, the size of the sample droplet becomes hemispherical, with a diameter of about 1.2 mm and a height of about 0.6 mm. It is very difficult to contact the drop.
[0008]
In particular, this biosensor is mostly used by diabetic patients for daily blood glucose measurement, and many people have diminished vision because of diabetes. It is not acceptable at all.
[0009]
In other words, in the case of biosensors that aim to measure biological fluids that cause pain when the sample is drained, for example, a substance to be detected in blood, the sample is retained to reduce pain when the sample is drained. Even if the volume of the part is reduced to reduce the required sample amount, there is a problem that the sample supply is very difficult.
[0010]
As another problem, when a 5 μL sample is prepared using the biosensor produced by the above-described conventional technology, the sample does not form a spherical shape but is crushed and spread. When the reservoir height is 200 μm or less and the sample supply hole with a height of 250 μm is brought into contact, the sample does not move well, the sample amount is insufficient, or bubbles are involved and the sample is moved to the sample holder. The phenomenon that hinders accurate measurement is likely to occur.
[0011]
For example, when such a problem occurs in a diabetic patient, the measurement must be performed again, and an economic and painful burden is generated on the patient himself.
[0012]
Another problem is that, when preparing a sample, if the sample droplet fails and breaks into multiple droplets, small ones are difficult to see and are not used as a cause of sample shortage. The sample will be discarded.
[0013]
For example, when such a problem occurs in a diabetic patient, it is necessary to drain the blood again in some cases, and a painful burden is generated on the patient himself.
[0014]
An object of the present invention is to provide a sample collection method and a sample collection tool that make it possible to easily collect a sample such as a body fluid present in a very small amount on the surface of a living body typified by skin.
[0015]
Another object of the present invention is to provide a sample collection method and a sample collection tool that can efficiently use a collected sample.
[0016]
It is still another object of the present invention to provide a sample collection method and a sample collection tool that can reliably collect all samples regardless of the state in which the samples to be collected exist or are distributed. .
[0017]
Furthermore, another object of the present invention is to provide a quantitative device that enables quantitative measurement with only a very small amount of sample by combining a sample collection unit with a quantitative device.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionThe baySong partSkeleton withAnd a connector portion that is connected to the inside of the quantitative device and extends from the curved portion;,in frontThe curved part includes the sample suction hole and the reagent reaction layer.HaveSample retentionPartPreparationA biosensor having an area surrounded by the skeleton, wherein the curved portion includes a sample holding portion having a sample suction hole and a reagent reaction layer, and the biosensor is configured to collect a sample. In this case, the sample on the sample arrangement surface is in the area portion, and the curved portion is moved so that the sample is collected in one place, and the collected sample is transferred to the sample through the sample suction hole. Introduced and held in the sample holder,It relates to a biosensor. By making the portion to be collected in a curved structure in this way, the collected sample can be collected more effectively in one place.
[0019]
  The biosensor of the present invention isIn the skeleton,The curved portion andAboveIt is possible to attach an elastic wiper to eliminate the gap with the sample placement surface. By attaching the wiper in this manner, the wiper can collect the sample more effectively when moving on the sample placement surface.
[0020]
  In another aspect of the present invention, an electrode component having a sample holding portion on which a reagent reaction layer is formed and a sample are collected in one place, and all or a part of the electrode component is relatively moved. A possible sample collection mechanism, and the sample collection mechanismDepartment and frontBetween the electrode componentsThe above sandwiched between bothClosedA space is formed,And the sump in the closed spaceWhen the sample collection mechanism moves toward the electrode component,A biosensor is provided that is introduced into the sample holder.
[0021]
  In the biosensor of the present invention, when the collection mechanism is moved, while collecting the sample,It becomes possible to collect the collected samples in one place more effectively.
[0022]
  The sample collection mechanism section has a sample storage section for storing the collected sample, for example.The sample existing in the closed space is stored in the sample storage unit when the sample collection mechanism unit moves toward the electrode configuration unit, and the sample stored in the sample storage unit is stored in the sample storage unit. The collection mechanism moves and the tip of the electrode component enters the sample reservoir, and is introduced into the sample holder.The sample holding part may have a sample suction hole. In this case, it is preferable that the electrode configuration portion moves the sample collection mechanism portion toward the electrode configuration portion so that the sample suction hole enters the sample collection mechanism portion.
[0023]
  The sample collection mechanism unit is movable relative to the electrode configuration unit, and a sample collection wire for introducing the sample collected to the sample holding unit, a fixing unit for determining an initial position of the sample collection wire, May have.
[0024]
  With such a biosensor, all samples are collected by a simple operation regardless of the amount of the sample, whether it is in the state of the sample, for example, spread in a planar shape or divided into a plurality of droplets. It becomes possible to do.Moreover, theseBiosensorSince it has a very simple structure, it can be applied to a quantification apparatus using a biosensor as a detection means, so that even a very small sample of 1.0 μL or less can be sampled by a simple operation. And sample supply becomes possible.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, taking a case of collecting a liquid on the skin as a representative example. FIG. 1 is a plan view showing biosensors in the order of their operation steps. The biosensor has a wide area portion 3 and a sample holding portion 2 surrounded by a shape in which a semicircular shape and a rectangular shape in which a sample is arranged are combined, and the sample holding portion 2 is used for quantitative measurement. A reagent reaction layer and a surfactant layer for introducing the sample into the sample holding unit 2 are dispensed. The sample moves from the area portion 3 to the sample suction hole 1 and the sample holding portion 2 by the operation described below. The broken line 4 shown in FIG. 1 in this biosensor(Measurement device end)Two rectangular portions on the left side are connector portions of the biosensor, and are connected to the inside of the apparatus when collecting a sample. Therefore, when collecting a sample, it is not necessary to have this biosensor directly, and an operation for collecting the sample is performed by the apparatus.
[0026]
  From this, a sample collection method will be described. First, the biosensor connected to the deviceCurvedThe apparatus is moved so that the sample 5 is placed on the skin within the wide area 3 surrounded by the shape of the semicircle and the rectangle combined by the part 6 and the apparatus.
[0027]
  Next, facing the semicircular area 3CurvedWhen the device is moved in the direction of the arrow 7 while the part 6 is in close contact with the skin, the sample 5 isCurvedIt contacts the part 6, further moves to the sample suction hole 1, and further moves into the sample holding part 2 by the action of the surfactant in the sample holding part 2.
[0028]
  At this time, close contact with the skinCurved part6 material is made elastic, such as rubber, orCurved partIt is possible to eliminate the pain caused by moving the wiper while being in close contact with the skin by making the wiper elastic, for example, made of rubber or the like, at the portion to be brought into contact with the skin of 6 andCurved partIt is possible to reliably prevent the sample from entering the gap between 6 and the skin.
[0029]
With this biosensor, a sample holding portion 2 having a width of 0.8 mm, a height of 150 μm, and a depth of 3 mm (capacity of about 0.36 μL) was produced. 1 μL of 0.5% hydroxyethyl cellulose, 1% potassium ferricyanide, and 500 IU / ml aqueous solution was dispensed as a reagent reaction layer to the sample holder 2 and dried at 50 ° C. for 10 minutes. Further, 0.6 μL of 1.0% Triton X-405 aqueous solution was dispensed as a surfactant layer and dried at 40 ° C. for 5 minutes. The diameter r1 described in the area portion 3 in the shape of the semicircular shape and the rectangular shape in which the sample is arranged was 6 mm, and h1 was 6 mm. 0.4 μL, 0.6 μL, 0.9 μL, 1.2 μL, and 1.5 μL of whole blood was gently dropped on the skin, and hemispherical whole blood collection experiments were performed 10 times. It was evaluated by visually observing whether or not whole blood was collected in one sample holder 2. The experimenter had astigmatism and a visual acuity of 0.03, and the distance between the skin where the whole blood was placed and the eyes was about 60 cm. The results are shown in Table 1 (a). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0030]
Furthermore, the same experiment as described above was performed with the whole blood arranged in a hemispherical shape spread on the skin. The results are shown in Table 1 (b). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0031]
Further, the whole blood was divided into three equal parts at three positions 8a, 8b, and 8c in FIG. 1B, and the same experiment as described above was performed. The results are shown in Table 1 (c). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0032]
[Table 1]
Figure 0004352109
  As shown in Table 1 (a) and (b)Curved partThe loss of whole blood due to adhering to 6 is extremely small, and there is no failure in sample collection due to the whole blood spreading without becoming hemispherical. When the sample amount shown in (c) of Table 1 is 0.6 μL or 0.9 μL, that is, when three sample droplets are 0.2 μL or 0.3 μL, respectively, before the sample finishes moving to the sample holder 2 When the next sample arrived at the sample suction hole 1, the sample could be collected, but in other cases, the sample could not be collected well because the bubbles entered the sample holding unit 2. The above results indicate that collection of a very small amount of sample on the skin is well collected even for a person with bad eyes.
[0033]
Next, a case where the liquid on the skin is collected will be described as a representative example with reference to the drawings. FIG. 2 is a plan view showing the biosensor in the order of its operation steps. As a configuration of this biosensor, an electrode configuration unit 11 having a sample holding unit 2 and a sample collection mechanism unit 12 that collects a sample by moving itself are configured. The sample collection mechanism unit 12 that collects samples includes a sample storage unit 13 that collects samples when moved and a sub-skeleton 14 that moves while sandwiching both sides of the electrode configuration unit 11. Further, the inside of the sample storage unit 13 is an open space, and when the sample collection mechanism unit 12 moves while collecting the sample, all the samples are stored in the sample storage unit 13. Similar to the first embodiment, the sample holding section 2 has a large area 3 for arranging the sample and the sample holding section 2. The sample holding section 2 has a reagent reaction layer for performing quantitative measurement and an interface for introducing the sample into the sample holding section 2. The activator layer is dispensed. The sample moves from the area portion 3 to the sample storage portion 13, the sample suction hole 1, and the sample holding portion 2 by the operation described below. Since this biosensor is used in a state of being connected to an apparatus when a sample is collected, it is not necessary to directly have this biosensor, and an operation for collecting a sample is performed by the apparatus.
[0034]
From this, a sample collection method will be described. First, the biosensor connected to the device is placed on the skin in the wide area 3 surrounded by the biosensor tip, the sample reservoir 13 and the sub-skeleton 14 of the sample collection mechanism 12. The device is moved so that there is a sample 5 that is present.
[0035]
  Next, the area 3 of the sample reservoir 13 was faced.Curved partWhen the sample collection mechanism 12 is moved in the direction of the arrow 16 while keeping 15 in close contact with the skin, the sample 5 is scraped by the sample reservoir 13 and stored in the sample reservoir 13. FIG. 12C shows a state in which the sample collection mechanism unit 12 has moved and the area of the area unit 3 is near zero. The sample is in the position indicated by 18 in (c) of FIG. When the sample collection mechanism 12 is further moved in the direction of the arrow 16, the tip of the biosensor electrode component 11 enters the space in the sample reservoir 13 as shown in FIG. The sample 18 that has lost its place due to the narrowing of the portion 13 moves to the sample holding portion 2 by the action of the surfactant in the sample holding portion 2.
[0036]
  At this time, close contact with the skinCurved part15 materials are made elastic, such as rubber, orCurved partIt is possible to eliminate the pain caused by moving the wiper while being in close contact with the skin by making the wiper elastic, for example, made of rubber or the like, at the portion to be contacted with the skin of 15Curved partIt is possible to reliably prevent the sample from entering the gap between 15 and the skin.
[0037]
With this biosensor, a sample holding portion 2 having a width of 0.8 mm, a height of 150 μm, and a depth of 3 mm (capacity of about 0.36 μL) was produced. 1 μL of 0.5% hydroxyethyl cellulose, 1% potassium ferricyanide, and 500 IU / ml aqueous solution was dispensed as a reagent reaction layer to the sample holder 2 and dried at 50 ° C. for 10 minutes. Further, 0.6 μL of 1.0% Triton X-405 aqueous solution was dispensed as a surfactant layer and dried at 40 ° C. for 5 minutes. The diameter r2 of the area part 3 where the sample is arranged was 6 mm, and the length h2 was 24 mm. 0.4 μL, 0.6 μL, 0.9 μL, 1.2 μL, and 1.5 μL of whole blood was gently dropped on the skin, and hemispherical whole blood collection experiments were performed 10 times. It was evaluated by visually observing whether or not whole blood was collected in one sample holder 2. The experimenter had astigmatism and a visual acuity of 0.03, and the distance between the skin where the whole blood was placed and the eyes was about 60 cm. The results are shown in Table 2 (a). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0038]
Furthermore, the same experiment as described above was performed with the whole blood arranged in a hemispherical shape spread on the skin. The results are shown in Table 2 (b). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where the whole blood can be collected only 4 times or less is indicated by ×.
[0039]
Further, the whole blood was divided into three equal parts at 17a, 17b, and 17c in FIG. 2B, and the same experiment as described above was performed. The results are shown in Table 2 (c). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0040]
[Table 2]
Figure 0004352109
As shown in Table 2, there is no difference depending on the state of the sample, that is, whether it is hemispherical, spread, or split. The above results indicate that collection of a very small amount of sample on the skin is well collected even for a person with bad eyes.
[0041]
  Next, a case where the liquid on the skin is collected will be described as a representative example with reference to the drawings. FIG. 3 is a plan view showing the biosensor in the order of its operation steps. As the configuration of this biosensor, the electrode configuration unit 11 having the sample holding unit 2 and itself move to determine the sample collection wire 21 that collects the sample and the initial position of the sample collection wire 21.Fixed part22 is comprised. The sample collection wire 21 can move while sandwiching both sides of the electrode component 11, and its tip isFixed part22 inside. This biosensor has a large area portion 3 for arranging a sample and a sample holding portion 2 as in the second embodiment. The sample holding portion 2 introduces a reagent reaction layer and a sample for quantitative measurement to the sample holding portion 2. A surfactant layer for dispensing is dispensed. The sample moves from the area portion 3 to the sample suction hole 1 and the sample holding portion 2 by the operation described below. Since this biosensor is used in a state of being connected to an apparatus when a sample is collected, it is not necessary to directly have this biosensor, and an operation for collecting a sample is performed by the apparatus.
[0042]
From this, a sample collection method will be described. First, in the wide area part 3 surrounded by the tip part of the electrode structure part 11 and the sample collection wire 21 at the tip of the biosensor connected to the apparatus, there is a sample 5 that is placed on the skin. Move the device.
[0043]
  Next, the sample collection wire 21Fixed partWhen the sample 22 is moved in the direction of the arrow 23 while being in close contact with the skin, the sample 5 advances while being scraped by the sample collection wire 21. FIG. 3B shows a state at the moment when the movement of the sample collection wire 21 is completed. The sample that has lost its destination moves to the sample holder 2 by the action of the surfactant in the sample holder 2.
[0044]
At this time, the material of the sample collection wire 21 to be in close contact with the skin is elastic, for example, rubber or polyethylene terephthalate having a thickness of 200 μm or less which has been subjected to a water repellent treatment in order to move smoothly. Although it is preferable, it is not limited as long as it has elasticity. Further, by making the wiper elastic, for example, made of rubber or the like, at the portion of the sample collection wire 21 that comes into contact with the skin, it is possible to completely eliminate the pain caused by moving while making contact with the skin. In addition, it is possible to reliably prevent the sample from entering the gap between the sample collection wire 21 and the skin.
[0045]
With this biosensor, a sample holding portion 2 having a width of 0.8 mm, a height of 150 μm, and a depth of 3 mm (capacity of about 0.36 μL) was produced. 1 μL of 0.5% hydroxyethyl cellulose, 1% potassium ferricyanide, and 500 IU / ml aqueous solution was dispensed as a reagent reaction layer to the sample holder 2 and dried at 50 ° C. for 10 minutes. Further, 0.6 μL of 1.0% Triton X-405 aqueous solution was dispensed as a surfactant layer and dried at 40 ° C. for 5 minutes. The diameter r3 of the area part 3 where the sample is arranged was 8 mm, and the angle d3 was 270 degrees. 0.4 μL, 0.6 μL, 0.9 μL, 1.2 μL, and 1.5 μL of whole blood was gently dropped on the skin, and hemispherical whole blood collection experiments were performed 10 times. It was evaluated by visually observing whether or not whole blood was collected in one sample holder 2. The experimenter had astigmatism and a visual acuity of 0.03, and the distance between the skin where the whole blood was placed and the eyes was about 60 cm. The results are shown in Table 3 (a). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0046]
Furthermore, the same experiment as described above was performed with the whole blood arranged in a hemispherical shape spread on the skin. The results are shown in Table 3 (b). In addition, the case where it was able to collect | recover whole blood 9 times or more (circle), the case where it was able to collect 5-8 times, (triangle | delta), and the case where it was able to collect only 4 times or less are shown by x.
[0047]
Further, the whole blood was divided into three equal portions at 24a, 24b, and 24c in FIG. 3B, and the same experiment as described above was performed. The results are shown in Table 3 (c). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0048]
[Table 3]
Figure 0004352109
As shown in Table 3, there is no difference depending on the state of the sample, that is, whether it is hemispherical, spread, or split. The above results indicate that collection of a very small amount of sample on the skin is well collected even for a person with bad eyes.
[0049]
As a comparative example, the case of collecting liquid on the skin will be described as a representative example with reference to the drawings. FIG. 4E is a perspective view of the biosensor. In this biosensor, the sample is moved to the sample holder 2 by bringing the sample suction hole 1 into direct contact with the sample. Since this biosensor is used in a state of being connected to an apparatus when a sample is collected, it is not necessary to directly have this biosensor, and an operation for collecting a sample is performed by the apparatus.
[0050]
With this biosensor, a sample holding portion 2 having a width of 0.8 mm, a height of 150 μm, and a depth of 3 mm (capacity of about 0.36 μL) was produced. 1 μL of 0.5% hydroxyethyl cellulose, 1% potassium ferricyanide, and 500 IU / ml aqueous solution was dispensed as a reagent reaction layer to the sample holder 2 and dried at 50 ° C. for 10 minutes. Further, 0.6 μL of 1.0% Triton X-405 aqueous solution was dispensed as a surfactant layer and dried at 40 ° C. for 5 minutes. 0.4 μL, 0.6 μL, 0.9 μL, 1.2 μL, and 1.5 μL of whole blood was gently dropped on the skin, and hemispherical whole blood collection experiments were performed 10 times. It was evaluated by visually observing whether or not whole blood was collected in one sample holder 2. The experimenter had astigmatism and a visual acuity of 0.03, and the distance between the skin where the whole blood was placed and the eyes was about 60 cm. The results are shown in Table 4 (a). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0051]
Furthermore, the same experiment as described above was performed with the whole blood arranged in a hemispherical shape spread on the skin. The results are shown in Table 4 (b). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0052]
Furthermore, whole blood was divided into three equal parts at three locations, and the same experiment as described above was performed. The results are shown in Table 4 (c). In addition, the case where the whole blood can be collected 9 times or more is indicated by ◯, the case where 5 to 8 times can be collected is indicated by Δ, and the case where only 4 times or less can be collected is indicated by ×.
[0053]
[Table 4]
Figure 0004352109
The cause of the failure in the results of the above experiment is that, in Table 4 (a), whole blood is brought into contact with a portion other than the sample suction hole 1, and the whole blood is crushed or attached to the back side of the biosensor. Most of them were trapped. In (b) of Table 4, in addition to the above-mentioned causes, it is due to the inclusion of bubbles despite the good contact. In the case of (c) in Table 4, in this biosensor, only one of the divided blood droplets can be used, which matches the cause of failure in (a) of Table 4. The above results show that it is very difficult for a person with poor eyesight to contact the sample suction hole 1 having a width of 0.8 mm and a height of 150 μm when the sample becomes extremely small.
【The invention's effect】
[0054]
As described above, according to the present invention, even if the sample is very small, even if the sample is not hemispherical and is crushed and spread, or even if the sample is divided into a plurality of samples, all of them can be easily handled. It can be collected by simple operation, and it can be transported to the target position and used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a biosensor according to an embodiment of the present invention in the order of its operation steps.
FIG. 2 is a plan view showing a biosensor according to another embodiment of the present invention in the order of its operation steps.
FIG. 3 is a plan view showing a biosensor according to another embodiment of the present invention in the order of its operation steps.
FIG. 4 is a plan view showing a biosensor according to a conventional technique in the order of its manufacturing steps.
[Explanation of symbols]
  1 Sample suction hole
  2 Sample holder
  3 area part
  4 Measuring device end
  5 samples
  6CurvedPart
  7 Movement direction
  8a Sample location
  8b Sample location
  8c Sample location
  11 Electrode component
  12 Collection mechanism
  13 Sample reservoir
  14 Subskeleton
  15CurvedPart
  16 Direction of movement
  17a Sample location
  17b Sample location
  17c Sample location
  18 samples
  21 Sample collection wire
  22Fixed part
  23 Movement direction
  24a Sample location
  24b Sample location
  24c Sample location
  r1 Dimensions in the biosensor used in Example 1
  h1 Dimensions in the biosensor used in Example 1
  r2 Dimensions in the biosensor used in Example 2
  h2 Dimensions in the biosensor used in Example 2
  r3 Dimensions in the biosensor used in Example 3
  d3 Angle in the biosensor used in Example 3
  31 substrates
  32 Lead part
  33 Lead
  34 Measuring electrode
  35 Counter electrode
  36 Surfactant layer
  38 Cover
  40 Top cover
  41 Metal film
  42 slit

Claims (6)

曲部分を有する骨格部と、
定量装置の内部に接続されるものであり、かつ前記湾曲部分から延びるコネクター部と
前記骨格部によって囲まれた面積部と、を備えたバイオセンサであって、
前記湾曲部分は、試料吸引孔と、試薬反応層を有するサンプル保持部を備え、
前記バイオセンサは、サンプル採取の際には、サンプル配置面上のサンプルが前記面積部にあり、前記湾曲部分によって前記サンプルが1カ所に掻き集められるように移動され、
前記掻き集められたサンプルは、前記試料吸引孔を介して前記サンプル保持部に導入され保持される、バイオセンサ。
And skeletal portion having a bay song part,
A connector portion that is connected to the inside of the quantitative device and extends from the curved portion ;
A biosensor comprising an area part surrounded by the skeleton part,
The curved portion includes a sample holding hole and a sample holder having a reagent reaction layer,
When the sample is collected, the biosensor is moved so that the sample on the sample placement surface is in the area portion, and the sample is scraped together in one place by the curved portion,
The biosensor in which the sample collected is introduced and held in the sample holding unit through the sample suction hole .
前記骨格部は、前記湾曲部分と前記サンプル配置面との隙間を無くすための弾性力のあるワイパーを有している、請求項1記載のバイオセンサ。 The skeleton is the biosensor of the curved portion and has a wiper with a resilient force to eliminate the gap between the sample placement surface, according to claim 1, wherein. 試薬反応層が形成されたサンプル保持部を有する電極構成部と、
サンプルを1カ所にかき集めるものであり、かつ前記電極構成部に対して全部または一部が相対移動可能なサンプル採取機構部と、
を備えており、
前記サンプル採取機構部と前記電極構成部との間に両者によって挟まれた前記閉空間が形成され、かつ前記閉空間に存在するサンプルは、前記サンプル採取機構部が前記電極構成部に向かって移動することによって、前記サンプル保持部に導入することを特徴とする、バイオセンサ。
An electrode component having a sample holding part on which a reagent reaction layer is formed;
A sample collecting mechanism that collects samples in one place and that can be moved in whole or in part relative to the electrode component;
With
Wherein said closed space sandwiched by both between the sampling mechanism and the front Symbol electrode forming portion is formed, and samples existing in the closed space, the sampling mechanism is toward the electrode forming portion by moving Te, and introducing before Symbol sample holding portion, the biosensor.
前記サンプル採取機構部は、かき集めたサンプルを貯留するためのサンプル貯留部を有し、
前記閉空間に存在するサンプルは、前記サンプル採取機構部が前記電極構成部に向かって移動することによって、前記サンプル貯留部に貯留され、前記サンプル貯留部に貯留されたサンプルは、前記サンプル採取機構部が移動し、前記電極構成部の先端が前記サンプル貯留部に入り込むことによって、前記サンプル保持部に導入される、請求項3に記載のバイオセンサ。
The sampling mechanism may have a sample reservoir for storing the samples scraped,
The sample existing in the closed space is stored in the sample storage unit as the sample collection mechanism unit moves toward the electrode configuration unit, and the sample stored in the sample storage unit is stored in the sample storage unit. The biosensor according to claim 3 , wherein the part moves and the tip of the electrode constituent part enters the sample storage part to be introduced into the sample holding part .
前記サンプル保持部は、試料吸引孔を有しており、
前記電極構成部は、前記サンプル採取機構部を当該電極構成部に向けて移動させることにより、前記試料吸引孔が前記サンプル採取機構部に入り込むようになっている、請求項4に記載のバイオセンサ。
The sample holding part has a sample suction hole,
The biosensor according to claim 4, wherein the electrode component moves the sample collection mechanism toward the electrode component so that the sample suction hole enters the sample collection mechanism. .
前記サンプル採取機構部は、前記電極構成部に対して相対動可能であり、かつ掻き集めたサンプルを前記サンプル保持部に導入するサンプル採取ワイヤーと、前記サンプル採取ワイヤーの初期位置を決定づける固定部と、を有している、請求項3に記載のバイオセンサ。  The sample collection mechanism unit is movable relative to the electrode configuration unit, and a sample collection wire for introducing the sample collected to the sample holding unit, a fixing unit for determining an initial position of the sample collection wire, The biosensor according to claim 3, comprising:
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