JP4979005B2 - バイオセンサ測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、バイオセンサ測定装置に関し、さらに詳しくは、装填したバイオセンサカートリッジの中空反応部に収容した試薬を用いて化学物質の測定や分析を行うバイオセンサ測定装置に関する。

従来より、バイオセンサチップとランセットを一体化したバイオセンサが開示されている（例えば特許文献１参照）。図８に示すように、ランセット一体型のセンサ１１は、チップ本体１３、ランセット１５、保護カバー１７を有してなる。チップ本体１３は、カバー１９と基板２１とを開閉可能に有しており、カバー１９の内面には内部空間２３が形成されている。内部空間２３は、ランセット１５を移動可能に収納している。

ランセット１５の先端に設けられている穿刺用器具（針）２５は、ランセット１５の移動に伴ってチップ本体１３の内部空間２３の前端部に形成されている開口部２７から出没可能となっている。内部空間２３の形状は、突起２９が位置する端部において、その幅がランセット１５より若干狭くなるよう湾曲しており、互いの押圧力や摩擦力によってランセット１５がチップ本体１３に係止されるようになっている。保護カバー１７は針２５を挿嵌する管部３１を有しており、針２５の移動に伴って管部３１もチップ本体１３の内部に収納可能となっている。使用前の状態では、保護カバー１７を針２５に被せて保護することで、誤って使用者を傷付けないようになされている。基板２１には、一対の電極端子３３，３３が設けられており、測定装置（図示省略）の計測手段に電気的に接続できるようになっている。

このように構成されたランセット一体型のセンサ１１は、使用時に、保護カバー１７を外して、ランセット１５を押して針２５をチップ本体１３から突出させる。この状態で被検体を穿刺した後、針２５をチップ本体１３内部に収納して前端に設けられている開口部２７を被検体の穿刺口に近づけて、流出した血液を採取する。
国際公開第０２／０５６７６９号パンフレット

上記した従来のランセット一体型のセンサは、電極端子を測定装置に電気的に接続して血中成分のモニタリングを可能とする。例えば糖尿病の早期発見・悪化防止のために用いられる血糖測定装置は、１日多数回の測定に利用されることからランセット一体型センサと測定装置とが一体化されていることが好ましい。また、モニタリングでは、測定成功確率を向上させるため、減圧式採血補助機構を備えることが望ましい。減圧式採血補助機構は、気密室を持ち、その内部に穿刺機構を収容する。気密室は、減圧ポンプに接続され、気密室内の穿刺用器具によって穿孔された被検体の穿刺口から流出した血液を、減圧ポンプによって得た負圧によって吸引する。
しかしながら、気密室は、穿刺用器具を押圧するバネを内設する場合、これを縮めるコッキングレバーが装置外部に表出するため、これらの部材を相互に連結しなければならず、気密性を確保しながら、気密室や減圧ポンプを一体に設けることが困難であった。また、気密室に装填されるランセット一体型センサは、計測手段と電気的に接続しなければならないため、可動自在なセンサ押圧手段に電線を接続し、且つその電線を気密性を低下させることなく気密室から導出しなければならず、ランセット一体型センサ、測定装置、及び減圧式採血補助機構を一体化させた測定装置の実現を一層困難にしていた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、減圧による採血補助機構を一体に備えることのできるバイオセンサ測定装置を提供し、もって、モニタリングの簡便性及び測定成功確率の向上を同時に図ることを目的とする。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 先端に穿刺用器具を有するバイオセンサカートリッジを装填し、前記バイオセンサカートリッジの穿刺用器具を被検体に穿刺して試料を採取すると共に、試料中の生体物質を測定するバイオセンサ測定装置であって、
前記バイオセンサ測定装置は、測定装置本体と採血補助機構収納体とを有し、
前記採血補助機構収納体内に設けられ該採血補助機構収納体の穿刺開口と連通するとともに前記バイオセンサカートリッジを装填する装填室が前記測定装置本体によって気密閉止可能となった気密室と、
該気密室に移動自在に設けられ付勢手段からの付勢力で前記バイオセンサカートリッジを押圧する押圧ブロックと、
前記採血補助機構収納体の外部にスライド自在となって表出され前記付勢手段を付勢力蓄積方向へ変位させるレバーと、
前記気密室に連通して設けられ該レバーのスライドにてピストンを移動させて前記気密室に負圧を付与する減圧ポンプと、
前記付勢力蓄積方向へ移動された前記レバーを解除可能に移動規制する穿刺ボタンと、
を具備し、
さらに、前記採血補助機構収納体内に試料を測定する計測手段が設けられ、
前記押圧ブロックには前記バイオセンサカートリッジのバイオセンサチップに導通する接続端子が設けられ、
前記計測手段と該接続端子とを接続する導通手段が前記気密室の壁を貫通するとともに前記導通手段と該貫通穴との間が充填された樹脂材にて気密封止されたことを特徴とするバイオセンサ測定装置。

このバイオセンサ測定装置によれば、レバーが操作されると、付勢手段が付勢力蓄積状態となり、穿刺ボタンによって移動が規制される。この状態で穿刺ボタンが押下されると、レバーの移動規制が解錠され、レバーがスライドされる。このレバーのスライドにより、減圧ポンプが従動して、気密室が負圧になるとともに、気密室内の押圧ブロックが移動され、バイオセンサカートリッジの先端に設けられた穿刺用器具が穿刺開口から突出される。これにより、被検体の穿刺口から流出した血液が気密室の負圧によって効率よくバイオセンサカートリッジに吸引されることとなる。
また、押圧ブロックに設けられた接続端子と計測手段とを接続する導通手段が気密室の壁に穿設された貫通穴に挿通され、この導通手段と貫通穴との間が樹脂材にて気密封止されるので、気密室の気密性を低下させることなく、バイオセンサカートリッジからの検出信号を計測手段で計測することが可能となる。

（２） 前記付勢力蓄積状態から付勢力放出方向へ移動されて終端位置へ移動する前記レバーが中途位置で前記穿刺ボタンにて解除可能に移動規制され、
前記付勢力蓄積状態での前記穿刺ボタンの押下で前記負圧が付与され、
前記中途位置での前記穿刺ボタンの押下で前記穿刺用器具が突出され、
前記終端位置での前記穿刺ボタンの押下で前記負圧が解除されることを特徴とする（１）記載のバイオセンサ測定装置。

このバイオセンサ測定装置によれば、レバーが付勢力蓄積状態から終端位置まで移動される過程で、中途位置で一旦停止される。この際、付勢力蓄積状態から中途位置までのレバーのスライドにより、減圧ポンプが作動され、予め気密室に負圧が付与される。気密室に付与された負圧は、穿刺開口の押し付けられた被検体に作用し、穿刺開口に包囲された被検体が吸引状態に隆起（鬱血）する。この状態で、穿刺ボタンが再び押下操作されることで、レバーの移動規制が再解除され、レバーが中途位置から終端位置までスライドされる。この中途位置から終端位置までのレバーのスライドにより、穿刺用器具が突出されるとともに、負圧がさらに付与され、隆起して穿刺に適した状態となった被検体に穿刺が行われることとなる。また、穿刺前に予め負圧を付与し、被検体を隆起状態とすることにより、吸着感を生じさせ、穿刺時における痛感の集中を分散させて、刺痛を緩和することも可能となる。終端位置までレバーがスライドした後、穿刺ボタンがさらに押下されると気密室の負圧が解除される。

本発明に係るバイオセンサ測定装置によれば、バイオセンサカートリッジを装填する気密室と、気密室に移動自在に設けられる押圧ブロックと、付勢手段を付勢力蓄積方向へ変位させるレバーと、気密室に負圧を付与する減圧ポンプと、レバーを解除可能に移動規制する穿刺ボタンとを備えたので、レバーの操作により付勢手段が付勢力蓄積状態となり、穿刺ボタンが押下されると、レバーがスライドされ、レバーのスライドに従動する減圧ポンプにて気密室が負圧になるとともに、気密室内の押圧ブロックが移動されて、バイオセンサカートリッジの先端に設けられた穿刺用器具が穿刺開口から突出される。したがって、気密性が確保され、減圧ポンプの負圧が作用可能となって、被検体の穿刺口から流出した血液が気密室の負圧によって効率よく吸引されることとなる。この結果、減圧による採血補助機構を一体に備えた構成が実現でき、モニタリングの簡便性及び測定成功確率の向上を同時に達成することができる。

以下、本発明に係るバイオセンサ測定装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は本発明に係るバイオセンサ測定装置の一部分を切り欠いた平面図、図２は図１に示したバイオセンサ測定装置の縦断面図、図３は解除前を（ａ）、解除後を（ｂ）に表した負圧解除弁の拡大図、図４は図１に示した穿刺用器具と接続端子の拡大斜視を（ａ）、気密室貫通穴の断面視を（ｂ）に表す要部拡大説明図である。

本実施の形態によるバイオセンサ測定装置１００は、先端に穿刺用器具４１を有するバイオセンサカートリッジ４３を装填し、突出させた穿刺用器具４１を不図示の被検体に穿刺して採取した試料（例えば血液）を測定可能とする。このバイオセンサ測定装置１００は、例えば上記の血糖測定装置として好適に用いることができる。なお、穿刺用器具４１としては、針、ランセット針、カニューレ等が挙げられる。

バイオセンサ測定装置１００は、採血補助機構収納体４５と、気密室４７と、押圧ブロック４９と、コッキングレバー（レバー）５１と、減圧ポンプ５３，５３と、計測手段５５と、穿刺ボタン５７と、測定装置本体８５とを主要な構成部材として備えてなる。採血補助機構収納体４５の両側面にはスリット穴６１，６１が形成され、スリット穴６１，６１はレバー５１の基軸５９をスライド自在に貫通させる。基軸５９の両端にはレバー５１の摘み板６３が固着され、摘み板６３はスリット穴６１，６１に沿ってスライドされることで基軸５９を図１の右方向へ移動可能にする。

基軸５９には減圧ポンプ５３，５３のピストン軸６５，６５と、気密室４７の押圧ブロック４９とが固着され、ピストン軸６５，６５及び押圧ブロック４９は基軸５９と一体的に図１の左右方向に移動される。ピストン軸６５，６５は、Ｏリング６７によって減圧ポンプ５３，５３の貫通穴との間が気密シールされている。ピストン軸６５，６５の先端にはピストン６９，６９が固着され、ピストン６９，６９は減圧ポンプ５３，５３内の減圧室７１，７１を減圧可能としている。それぞれの減圧室７１，７１は、連結管７３によって気密室４７の内部空間に通じ（連通し）ている。

なお、減圧ポンプ５３，５３にはピストン６９，６９を挟んで減圧室７１，７１の反対側に吸排気室が形成され、吸排気室は排気口７５，７５から空気を吸排気することでピストン６９，６９のスムーズな可動を可能としている。この減圧ポンプ５３，５３は、レバー５１のスライドにてピストン６９，６９を移動させて、気密室４７に負圧を付与可能としている。また、ピストン６９，６９と減圧室７１，７１の内壁との間にはピストン付勢手段であるコイルバネ７２，７２が装備されている。

押圧ブロック４９は、棒状に形成され、Ｏリング７７によって気密室４７の貫通穴との間が気密シールされている。気密室４７には離間する一対の壁部からなる装填室７９が形成され、装填室７９はバイオセンサカートリッジ４３を内方に装填する。装填室７９には穿刺開口８１が連設され、穿刺開口８１は筒状突出部の内方に装填室７９の前方を開口させている。つまり、装填室７９に装填されたバイオセンサカートリッジ４３は、この穿刺開口８１から穿刺用器具４１が突出される。

装填室７９の上部には装填開口８３が形成され、装填開口８３は装填室７９へのバイオセンサカートリッジ４３の装填を可能としている。装填開口８３には蓋部材を兼ねた測定装置本体８５が開閉自在に取り付けられ、測定装置本体８５は装填開口８３の周囲に装備した不図示のパッキン等に密接することで、装填開口８３を気密状態に閉鎖可能としている。測定装置本体８５は、内部に不図示の制御部を収容し、制御部より発せられる操作信号によって計測手段５５が制御される。

気密室４７内における押圧ブロック４９の中央部分にはフランジ８７が形成され、フランジ８７は押圧ブロック４９に外挿された付勢手段であるコイルバネ８９の一端に当接している。コイルバネ８９の他端は、気密室４７の内壁に当接している。図１に示す状態において、コイルバネ８９は圧縮されている。したがって、レバー５１が右方へスライドされれば、コイルバネ８９は、フランジ８７によってさらに圧縮されて付勢力蓄積状態となる。

気密室４７から導出された押圧ブロック４９の上面には移動方向に２つの予圧用切欠９１と、穿刺用切欠９３とが形成され、予圧用切欠９１は穿刺用切欠９３より気密室４７側に配設されている。

予圧用切欠９１と穿刺用切欠９３の上方には規制揺動アーム９５が設けられ、規制揺動アーム９５は中央の水平軸９７を中心に採血補助機構収納体４５に支持され、両端が上下方向へ揺動自在となる。規制揺動アーム９５の先端には係止爪９９が垂設され、係止爪９９は予圧用切欠９１又は穿刺用切欠９３の何れかに係止し、押圧ブロック４９の移動を規制可能としている。

規制揺動アーム９５の先端には上方より押圧バネ１０１が当接され、押圧バネ１０１は係止爪９９の係止方向の付勢力を付与している。つまり、図２の時計回りのモーメントを規制揺動アーム９５に付与している。規制揺動アーム９５の基端には上方に配置された穿刺ボタン５７の下端が当接され、穿刺ボタン５７は上下方向への移動が可能となっている。

規制揺動アーム９５は、押圧ブロック４９が付勢力蓄積状態（図１，図２の右端）に移動されると、予圧用切欠９１に係止し、押圧ブロック４９のコイルバネ８９による移動を規制する。また、穿刺ボタン５７が押下されると、係止爪９９が予圧用切欠９１から外れ、押圧ブロック４９のコイルバネ８９による移動が可能となる。

そして、規制揺動アーム９５は、押圧バネ１０１により係止爪９９が下方へ付勢されていることから、次に到達した穿刺用切欠９３に再び係止して、押圧ブロック４９の移動を規制する。この状態で、穿刺ボタン５７が再押下されると、係止爪９９が穿刺用切欠９３から外れ、押圧ブロック４９は、バイオセンサカートリッジ４３を突出させた後、最終移動位置に達して停止する。なお、バイオセンサカートリッジ４３は、穿刺開口８１から穿刺用器具４１を一旦突出させて穿刺を行った後、不図示の付勢手段によって若干後退されることで、穿刺用器具４１が被検体から抜かれる。

図３（ａ）に示すように、穿刺ボタン５７には減圧アーム５７ａが連結され、減圧アーム５７ａは先端が気密室４７の上壁に穿設された吸気開口４７ａを上下方向に貫通する。減圧アーム５７ａの先端にはＯリング４８が外嵌され、Ｏリング４８は吸気開口４７ａの内周に外周を摺接する。Ｏリング４８は、押圧ブロック４９が終端位置に到達した状態では、吸気開口４７ａの内周に接したままとなる。この状態から穿刺ボタン５７がさらに押下されると、図３（ｂ）に示すように、Ｏリング４８が押圧ブロック４９内へ抜け、吸気開口４７ａを介して気密室４７へ外気が流入する。つまり、穿刺ボタン５７の最終押下で負圧が解除されることとなる。

ここで、バイオセンサカートリッジ４３について説明する。
バイオセンサカートリッジ４３は、穿刺用器具４１とバイオセンサチップを備える。バイオセンサチップは、チップ本体が、互いに対向する２枚の基板と、この基板間に挟装されるスペーサ層を有している。２枚の基板の少なくとも１枚の基板のスペーサ層側の表面には、検知用電極が設けられており、先端部は互いに対向する方向へＬ宇状に曲げられて、所定間隔を保持している。チップ本体の先端部から、２つの検知用電極が対向している部分にかけて、２枚の基板及びスペーサ層により中空反応部が形成されている。この中空反応部の先端に、穿刺して採取した試料としての血液を導入する試料採取口が設けられている。中空反応部においては、検知用電極は露出しており、中空反応部における検知用電極の直上或いは近傍に、例えば酵素とメディエータを固定化し血液中のグルコースと反応して電流を発生する試薬が設けられている。つまり、中空反応部は、試料採取口から採取された例えば血液等の試料が、試薬と生化学反応する部分となる。

基板およびスペーサ層の材質としては、絶縁性材料のフィルムが選ばれ、絶縁性材料としては、セラミックス、ガラス、紙、生分解性材料（例えば、ポリ乳酸微生物生産ポリエステル等）、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂等のプラスチック材料を例示することができる。機械的強度、柔軟性、及びチップの作製や加工の容易さ等から、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料が好ましい。代表的なＰＥＴ樹脂としては、メリネックスやテトロン（以上、商品名、帝人デュポンフィルム株式会杜製）、ルミラー（商品名、東レ株式会杜製）等が挙げられる。

試薬としては、例えばグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）が挙げられる。また、検体の採血負担を考慮すると、中空反応部の容積は１μＬ（マイクロリットル）以下が好ましく、特に３００ｎＬ（ナノリットル）以下であることが好ましい。このような微小な中空反応部であると、穿刺用器具４１の直径は小さくても検体の充分な血液量が採取可能となる。穿刺用器具４１の直径は、直径が１０００μｍ以下であることが好ましい。

チップ本体の先端部には穿刺用器具４１の周囲を覆う弾性体１０３を備えることが好ましい。弾性体１０３は、例えば中央部に密閉空間を形成するための貫通穴を有する円筒形状に形成できる。貫通穴は、穿刺用器具４１が挿通されるため、穿刺用器具４１の外径よりは大きくする。また、弾性体１０３の厚さは、穿刺用器具４１の先端が、例えば０．１ｍｍ突出されるものであることが好ましい。なお、弾性体１０３の材質としては、弾性を有するものであれば特に限定されないが、シリコーン、ウレタン、アクリル、エチレン、スチレン等のポリマー単体若しくは共重合したポリマーからなるゴム若しくはスポンジ、ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン及びパーフルオロアルコキシエチレンとポリフルオロエチレンの共重合体であるＰＦＡ等のフッ素樹脂などを利用できる。ゴム弾性体については、中実であっても良いし、中空であっても良い。

チップ本体の先端部の形状は、弾性体１０３の接着面の形状に対応しているものであり、先端部が面状となっていることが好ましい。例えば、チップ本体の断面形状が扁平である場合には、チップ本体の先端面に拡幅部（図示省略）を設けて、弾性体１０３の前面が接着されるようにするのがよい。このように構成されたバイオセンサチップにおいては、チップ本体の先端部に設けられている弾性体１０３のチップ先端部との接触面の形状が、チップ本体の先端部の形状と対応しているので、弾性体１０３を確実に取り付けることができるとともに、弾性体１０３に押圧力が作用した際に、外れたり、ずれたりするのを防止することができる。

また、弾性体１０３の被検体に接する面である先端面は、粘着剤でコーティングされるか、又は、粘着性を有するシリコーン、シリコーンのゲル等の材料で構成されていることが望ましい。これにより、弾性体１０３と被検体との密着性を向上させ、弾性体１０３の被検体に接する面での横滑りを抑えて、試料採取口と被検体の穿刺口とがずれないようにできる。また、貫通穴の内周面は、親水性の材料を用いるか、若しくは、少なくとも内周面を親水処理することが望ましい。また、このバイオセンサカートリッジ４３の弾性体１０３は、装填室７９に装填して突出されることを考慮して、スムーズな移動が可能となる大きさで形成される。

採血補助機構収納体４５内には計測手段５５が設けられ、計測手段５５はバイオセンサカートリッジ４３によって得られた検出信号から採取した試料中の生体物質を測定する。押圧ブロック４９の先端部４９ａには図４に示す接続端子１０５ａ，１０５ｂが設けられ、接続端子１０５ａ，１０５ｂはバイオセンサカートリッジ４３の後端に突出されたバイオセンサチップ１０７の検知用電極１０７ａ，１０７ｂと接触する。採血補助機構収納体４５内には計測手段５５と接続端子１０５ａ，１０５ｂとを接続する導通手段となる電線１０９が気密室４７の壁１１１を貫通する。図４（ｂ）に示すように、この電線１０９と貫通穴１１３との間は、充填された樹脂材１１５にて気密封止される。なお、電線１０９は、図例のように弾性体１１８を外装したパイプ１１７が貫通穴１１３に挿通され、その内方に樹脂材１１５にて気密封止されて挿通されてもよい。なお、パイプ１１７は、弾性体１１８を外装して、貫通穴１１３との間の気密性の向上を図っているが、パイプ１１７を貫通穴１１３に圧入状態に嵌合して気密性が得られるのであれば、弾性体１１８を省略することもできる。また、パイプ１１７内方に充填される樹脂材１１５は、貫通穴１１３の全域に充填せず、貫通穴１１３の出入口のみに充填して気密性を得るものであってもよい。

このように、バイオセンサ測定装置１００では、バイオセンサカートリッジ４３の検知用電極１０７ａ，１０７ｂが押圧ブロック４９に設けられた接続端子１０５ａ，１０５ｂに接触して導通状態となり、この押圧ブロック４９に一端を接続し他端を計測手段５５に接続する電線１０９が気密室４７の壁１１１に穿設された貫通穴１１３に挿通され、この電線１０９と貫通穴１１３との間が充填された樹脂材１１５にて気密封止される。これにより、気密室４７の気密性を低下させることなく、気密室４７内にて可動自在に設けられたセンサ押圧ブロック４９に電線１０９を接続して、バイオセンサカートリッジ４３からの検出信号を計測手段５５で計測することが可能となっている。

次に、バイオセンサ測定装置１００の作用を説明する。
図５はバイオセンサカートリッジ装填前の縦断面図、図６はバイオセンサカートリッジ装填後の縦断面図、図７は最初の穿刺ボタン押下時の縦断面図である。
バイオセンサ測定装置１００では、穿刺に備えて予めレバー５１が図５の右方向へ操作されると、コイルバネ８９が付勢力蓄積状態となり、規制揺動アーム９５の係止爪９９が予圧用切欠９１に係止して、押圧ブロック４９の移動が規制される。

この状態で、ピストン６９，６９は、コイルバネ７２，７２が圧縮されて図１に示す破線の位置に移動され（ピストン６９Ａの位置参照）、減圧室７１，７１の容積が縮小される。ここで、図５に示すように、蓋部材を兼ねる測定装置本体８５を開放し、装填開口８３より装填室７９にバイオセンサカートリッジ４３を装填した後、図６に示すように測定装置本体８５を閉め、気密室４７を密閉状態とする。

そして、穿刺開口８１を被検体に押し当てる。この状態で穿刺ボタン５７が押下されると、押圧ブロック４９は、図７に示すように、穿刺用切欠９３に係止爪９９が係止して移動が規制される。すなわち、レバー５１は、付勢力蓄積状態から終端位置まで移動される過程で、中途位置で一旦停止される。この際、付勢力蓄積状態から中途位置までのレバー５１のスライドにより、減圧室７１，７１が作動され、予め気密室４７に負圧が付与される。

気密室４７に付与された負圧は、穿刺開口８１の押し付けられた被検体に作用し、穿刺開口８１に包囲された被検体が吸引状態に隆起（鬱血）する。この状態で、穿刺ボタン５７が再び押下操作されることで、レバー５１の移動規制が再解除され、レバー５１が中途位置から終端位置までスライドされる。

この中途位置から終端位置までのレバー５１のスライドにより、穿刺用器具４１が突出されるとともに、コイルバネ７２，７２の付勢力が解除されるに伴い、ピストン６９，６９が移動して減圧室７１，７１の容積が増加することで負圧がさらに付与され、隆起して穿刺に適した状態となった被検体に穿刺が行われることとなる。これにより、穿刺の瞬間に被検体の穿刺口から血液を流出させることができ、流出した血液は気密室４７の負圧によって効率よくバイオセンサカートリッジ４３の中空反応部に吸引されることとなる。また、穿刺前に予め負圧を付与し、被検体を隆起（鬱血）状態とすることにより、穿針直後に大量の出血をさせることを可能にする。また、更には吸着感を生じさせて被検体の穿刺口周りをマヒさせ、穿刺による刺痛を緩和することも可能となる。なお、バイオセンサ測定装置は、穿刺後に減圧して、被検体の穿刺口から血液を流出させるように構成してもよい。

血液がバイオセンサカートリッジ４３へ導入されると、不図示の表示画面上でカウントが開始される。一旦、カウントが開始されたなら、穿刺ボタン５７がさらに押下される。穿刺ボタン５７が最終押下されると、図３（ｂ）に示すように、Ｏリング４８が押圧ブロック４９内へ抜け、負圧が解除されて、穿刺開口８１を被検体から離してもよい状態となる。

その後、中空反応部に流入した血液が試薬と反応すると、電流が発生し、この電流がバイオセンサチップ１０７の検知用電極１０７ａ，１０７ｂ、押圧ブロック４９の接続端子１０５ａ，１０５ｂ、電線１０９を介して計測手段５５に入力され、血液中の成分が計測されることとなる。

したがって、上記のように構成されたバイオセンサ測定装置１００によれば、採血補助機構収納体４５内に設けられたバイオセンサカートリッジ４３を装填する気密室４７と、気密室４７に移動自在に設けられる押圧ブロック４９と、コイルバネ８９を付勢力蓄積方向へ変位させるレバー５１と、気密室４７に負圧を付与する減圧ポンプ５３，５３と、レバー５１を解除可能に移動規制する穿刺ボタン５７とを備えたので、レバー５１の操作によりコイルバネ８９が付勢力蓄積状態となり、穿刺ボタン５７が押下されると、レバー５１がスライドされ、レバー５１のスライドに従動する減圧ポンプ５３，５３にて気密室４７が負圧になるとともに、気密室４７内の押圧ブロック４９が移動されて、バイオセンサカートリッジ４３の先端に設けられた穿刺用器具４１が穿刺開口８１から突出される。したがって、気密性が確保され、減圧ポンプ５３，５３の負圧が作用可能となって、被検体の穿刺口から流出した血液が気密室４７の負圧によって効率よく吸引されることとなる。この結果、減圧による採血補助機構を一体に備えた構成が実現でき、モニタリングの簡便性及び測定成功確率の向上を同時に達成することができる。

なお、上記した実施の形態では、コイルバネ８９が付勢力蓄積状態から終端位置へ移動するのに伴って、気密室４７に負圧が作用する構成としたが、本発明に係るバイオセンサ測定装置は、コイルバネ８９を付勢力蓄積状態へ移動する際のレバー操作に伴って、負圧を減圧ポンプに蓄える構成とすることもできる。この場合、減圧ポンプと気密室との間には開閉ゲートを設け、最初の穿刺ボタン５７の押下で開閉ゲートが開放される機構を設ける。また、コイルバネ８９の付勢によるレバー５１の移動時に、減圧ポンプピストンの移動をキャンセルする機構を設ければよい。

本発明に係るバイオセンサ測定装置の一部分を切り欠いた平面図である。 図１に示したバイオセンサ測定装置の縦断面図である。 解除前を（ａ）、解除後を（ｂ）に表した負圧解除弁の拡大図である。 図１に示したバイオセンサカートリッジと接続端子の拡大斜視を（ａ）、気密室貫通穴の断面視を（ｂ）に表す要部拡大説明図である。 バイオセンサカートリッジ装填前のバイオセンサ測定装置の縦断面図である。 バイオセンサカートリッジ装填後のバイオセンサ測定装置の縦断面図である。 最初の穿刺ボタン押下時の縦断面図である。 従来のランセット一体型センサの外観視を（ａ）、分解斜視を（ｂ）に表した構成説明図である。

符号の説明

４１ 穿刺用器具
４３ バイオセンサカートリッジ
４５ 採血補助機構収納体
４７ 気密室
４９ 押圧ブロック
５１ レバー
５３ 減圧ポンプ
５５ 計測手段
５７ 穿刺ボタン
６９，６９ ピストン
７９ 装填室
８１ 穿刺開口
８３ 装填開口
８５ 測定装置本体
８９ コイルバネ（付勢手段）
１００ バイオセンサ測定装置
１０５ａ，１０５ｂ 接続端子
１０７ バイオセンサチップ
１０９ 電線（導通手段）
１１１ 気密室の壁
１１３ 貫通穴
１１５ 樹脂材

Claims (2)

1. 先端に穿刺用器具を有するバイオセンサカートリッジを装填し、前記バイオセンサカートリッジの穿刺用器具を被検体に穿刺して試料を採取するとともに、試料中の生体物質を測定するバイオセンサ測定装置であって、
   前記バイオセンサ測定装置は、測定装置本体と採血補助機構収納体とを有し、
   前記採血補助機構収納体内に設けられ該採決補助機構収納体の穿刺開口と連通するとともに前記バイオセンサカートリッジを装填する装填室が前記測定装置本体によって気密閉止可能となった気密室と、
   該気密室に移動自在に設けられ付勢手段からの付勢力で前記バイオセンサカートリッジを押圧する押圧ブロックと、
   前記採血補助機構収納体の外部にスライド自在となって表出され前記付勢手段を付勢力蓄積方向へ変位させるレバーと、
   前記気密室に連通して設けられ該レバーのスライドにてピストンを移動させて前記気密室に負圧を付与する減圧ポンプと、
   前記付勢力蓄積方向へ移動された前記レバーを解除可能に移動規制する穿刺ボタンと、
   を具備し、
   さらに、前記採血補助機構収納体内に試料を測定する計測手段が設けられ、
   前記押圧ブロックには前記バイオセンサカートリッジのバイオセンサチップに導通する接続端子が設けられ、
   前記計測手段と該接続端子とを接続する導通手段が前記気密室の壁を貫通するとともに前記導通手段と該貫通穴との間が充填された樹脂材にて気密封止されたことを特徴とするバイオセンサ測定装置。
2. 前記付勢力蓄積状態から付勢力放出方向へ移動されて終端位置へ移動する前記レバーが中途位置で前記穿刺ボタンにて解除可能に移動規制され、
   前記付勢力蓄積状態での前記穿刺ボタンの押下で前記負圧が付与され、
   前記中途位置での前記穿刺ボタンの押下で前記穿刺用器具が突出され、
   前記終端位置での前記穿刺ボタンの押下で前記負圧が解除されることを特徴とする請求項１記載のバイオセンサ測定装置。

Images