JP5680156B2 - 生体内成分測定方法、および、生体内成分測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体内成分測定方法、および、生体内成分測定装置に関する。

特開２００４−１９５２１８号公報には、口腔粘膜側と皮膚側とに適用される一対の電極構造体と、口腔粘膜適用側の電極構造体に設けられた抽出用パッドとを備えるイオントフォレシス装置が開示されている。このイオントフォレシス装置は、一対の電極構造体によって挟まれた部位に所定時間（３０秒〜２０分間）電気的エネルギーを負荷することにより、いわゆるイオントフォレシス作用により口腔粘膜から抽出用パッドにグルコースを抽出することが可能に構成されている。抽出用パッドに抽出されたグルコースは、検出器によって定量することが可能である。このイオントフォレシス装置によれば、電気的エネルギーを生体に負荷することにより、３０秒〜２０分間という短い時間で体内のグルコース量を測定することが可能である。

血中グルコース（血糖）は、空腹時や食後（糖負荷後）に測定されることにより、糖尿病の診断に有効な情報を提供しうる。例えば空腹時の血糖値は被験者の糖尿病の診断に用いられる。糖負荷後の血糖値は、高血糖状態が糖負荷の後にどの程度持続したかを知るための指標となり、糖負荷後の血糖値の低下が緩慢な、いわゆる隠れ糖尿病をスクリーニングするのに有用である。

しかしながら、特開２００４−１９５２１８号公報には、高血糖状態の持続の程度を把握することについて何ら記載されていない。

特開２００４−１９５２１８号公報

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、病態把握あるいは薬物が生体に取り込まれた量の推定に有用な測定対象成分としてのグルコース濃度を、１回の測定で取得することを可能とする生体内成分測定方法および生体内成分測定装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による生体内成分測定方法は、組織液の抽出を促進する処理が行われた生体から６０分間以上の抽出時間で抽出された組織液が予め蓄積された収集部材中のグルコース及びナトリウムイオンの量に関する値を取得し、グルコースの量に関する値及びナトリウムイオンの量に関する値に基づいて、生体内におけるグルコース濃度の６０分間以上の抽出時間に対応する積算値を取得する。

この第１の局面による生体内成分測定方法では、上記のように、生体からの組織液の抽出を促進することによって、組織液を生体から抽出し易くすることができる。また、生体から６０分間以上という十分な時間をかけて組織液を抽出し、抽出された組織液中の測定対象成分の量を取得することにより、抽出時間内に生体内を循環した測定対象成分の総量に相関した量を取得することができる。抽出時間内に生体内を循環した測定対象成分の総量は、その時間内における生体内の測定対象成分の濃度を積分したものと相関するから、取得された量に基づいて、生体内において測定対象成分が高濃度状態がどの程度持続したかを把握することができる。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、収集部材は、抽出時間で抽出された組織液を蓄積するゲルを含んでいてもよい。

この場合において、ゲルは、ポリビニルアルコールゲルであってもよい。

上記収集部材がゲルを含む構成において、収集部材は、粘着層を有する支持部材を含み、ゲルが支持部材に支持されており、収集部材は粘着層により生体に貼り付けられていてもよい。

この場合において、ゲル中に予め蓄積された組織液は、生体に収集部材を粘着層で貼り付けることにより、組織液の抽出を促進する処理が行われた生体に、ゲルを抽出時間接触させることにより蓄積された組織液であってもよい。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、好ましくは、ゲルは、純水よりも浸透圧の高い高浸透圧水溶液を含む。このように構成すれば、純水の浸透圧よりも高い高浸透圧水溶液の浸透圧により組織液の抽出媒体への移動が促されるので、純水を含む抽出媒体を用いる場合よりも組織液の抽出媒体への移動を促進させることができる。これにより、単位時間に抽出される測定対象成分の量を増加させることができるので、測定対象成分の量が少ない場合と比較して、測定誤差を少なくすることができる。

上記ゲルが高浸透圧水溶液を含む構成において、好ましくは、高浸透圧水溶液が、塩化カリウム、グリシン、および尿素からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む。このように構成すれば、組織液中に微量に含まれる塩化カリウム、グリシン、および尿素の少なくともいずれか１つを用いて純水よりも浸透圧の高い高浸透圧水溶液を得ることができる。これにより、組織液中の補助成分の濃度よりも高い濃度（浸透圧）を有する高浸透圧水溶液を容易に得ることができる。

この場合において、好ましくは、高浸透圧水溶液中の上記成分の濃度が０．２ｍｍｏｌ／Ｌ以上である。このように構成すれば、組織液中に微量に含まれるとともに、組織液中の含有量の個人差が少ない塩化カリウム、グリシンおよび尿素の濃度よりも、塩化カリウム、グリシンおよび尿素の少なくともいずれかを含む高浸透圧水溶液の濃度（浸透圧）を高濃度にすることができる。これにより、組織液中の補助成分の濃度（浸透圧）に対する高浸透圧水溶液の補助成分の濃度（浸透圧）が高くなることに起因して、組織液の抽出媒体への移動をさらに促進させることができる。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、好ましくは、抽出時間が１２０分間以上である。このように構成すれば、組織液を６０分以上１２０分未満の時間抽出する場合と比較して、生体内に生じた測定対象成分の循環の様子を、より十分な時間にわたって反映した量の測定対象成分が蓄積される。よって、得られた測定対象成分の量に関する値に基づいて、より長い時間のうちに生体内に生じた測定対象成分の循環の様子を推定することができる。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、好ましくは、抽出時間が１８０分間以上である。このように構成すれば、組織液を６０分以上１８０分未満の時間抽出する場合と比較して、生体内に生じた測定対象成分の循環の様子を、より十分な時間にわたって反映した量の測定対象成分が蓄積される。よって、得られた測定対象成分の量に関する値に基づいて、より長い時間のうちに生体内に生じた測定対象成分の循環の様子を推定することができる。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、好ましくは、組織液の抽出開始から上記抽出時間が経過したとき、抽出の終了を通知する。このように構成すれば、被験者は通知によって抽出の終了を知ることができるので、抽出時間が予定された時間とずれるのを抑制することができる。

上記第１の局面による生体内成分測定方法において、電解質は、ナトリウムイオンであってもよい。

この発明の第２の局面による生体内成分測定装置は、組織液の抽出を促進する処理が行われた生体から６０分間以上の抽出時間で抽出された組織液中のグルコース及びナトリウムイオンを予め蓄積した収集部材をセットするためのセット部と、セット部にセットされた収集部材によって蓄積されたグルコース及びナトリウムイオンの量に関する値を取得するための検出部と、グルコースの量に関する値及びナトリウムイオンの量に関する値に基づいて、生体内におけるグルコース濃度の６０分間以上の抽出時間に対応する積算値を取得する解析部と、を備える。

この第２の局面による生体内成分測定装置では、上記のように、生体からの組織液の抽出を促進することによって、組織液を生体から抽出し易くすることができる。また、生体から６０分間以上という十分な時間をかけて抽出した組織液が蓄積された収集部材をセット部にセットすることにより、抽出された組織液中の測定対象成分の量を取得することができる。これにより、抽出時間内に生体内を循環した測定対象成分の総量に相関した量を取得することができる。抽出時間内に生体内を循環した測定対象成分の総量は、その時間内における生体内の測定対象成分の濃度を積分したものと相関するから、取得された量に基づいて、生体内において測定対象成分が高濃度状態をどの程度持続したかを把握することができる。上記第２の局面による生体内成分測定装置において、測定対象成分は、グルコースである。このように構成すれば、抽出時間内に生体内を循環したグルコースの総量を反映した値を取得することができ、この測定値を糖尿病の病態把握などに利用することができる。

本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる測定装置、センサチップおよび収集部材を示す斜視図である。 図１に示した第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる測定装置を示す模式的な平面図である。 図１に示した第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる測定装置を示す模式的な側面図である。 図１に示した第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるセンサチップを示す模式的な平面図である。 図１に示した第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるセンサチップを示す模式的な側面図である。 本発明の第１および第３実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる収集部材を示す模式的な断面図である。 本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる穿刺具を示す斜視図である。 図７に示した第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる穿刺具に装着される微細針チップを示す斜視図である。 微細孔が形成された皮膚を示す模式的な断面図である。 本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明するための図である。 本発明の第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる収集部材を示す断面説明図である。 本発明の第２および第４実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明するための図である。 本発明の第５実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるゲルから分析物を回収する方法の一例を説明する図である。 本発明の第５実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるゲルから分析物を回収する方法の一例を説明する図である。 本発明の第５実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるゲルから分析物を回収する方法の他の例を説明する図である。 本発明の第５実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるゲルから分析物を回収する方法の他の例を説明する図である。 本発明の第５実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられるゲルから分析物を回収する方法の他の例を説明する図である。 本発明の第１実施形態および第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定原理を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態および第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定原理を説明するための模式図である。 採血による血糖ＡＵＣ測定方法の測定原理を説明するための模式図である。 純水中に組織液を抽出した場合の電解質濃度と導電率との相関を示すグラフである。 測定時間を６０分とした場合の電解質抽出速度とグルコース透過率との相関を示すグラフである。 測定時間を１２０分とした場合の電解質抽出速度とグルコース透過率との相関を示すグラフである。 測定時間を１８０分とした場合の電解質抽出速度とグルコース透過率との相関を示すグラフである。 真のグルコース透過率に対する推定グルコース透過率の比の頻度を示すヒストグラムである。 測定時間を６０分とした場合の採血血糖ＡＵＣと推定血糖ＡＵＣとの相関を示すグラフである。 測定時間を１２０分とした場合の採血血糖ＡＵＣと推定血糖ＡＵＣとの相関を示すグラフである。 測定時間を１８０分とした場合の採血血糖ＡＵＣと推定血糖ＡＵＣとの相関を示すグラフである。 採血血糖ＡＵＣ（１８０）と、採血血糖ＡＵＣ（３０）、採血血糖ＡＵＣ（６０）、採血血糖ＡＵＣ（９０）および採血血糖ＡＵＣ（１２０）との相関を示すグラフである。 グルコース透過率と電解質抽出速度との関係を示す図である。 採血血糖ＡＵＣ（６０）と抽出グルコース量の相関を示すグラフである。 採血血糖ＡＵＣ（１２０）と抽出グルコース量の相関を示すグラフである。 グルコース透過率とナトリウムイオン抽出速度の相関（６０分間）を示すグラフである。 グルコース透過率とナトリウムイオン抽出速度の相関（１２０分間）を示すグラフである。 採血血糖ＡＵＣ（６０）と推定血糖ＡＵＣ（６０）の相関を示すグラフである。 採血血糖ＡＵＣ（１２０）と推定血糖ＡＵＣ（１２０）の相関を示すグラフである。 採血血糖ＡＵＣと推定血糖ＡＵＣとの関係を示す図である。 抽出媒体として塩化カリウム水溶液を用いた場合の血糖ＡＵＣの測定誤差の分布を示す図である。 抽出媒体として純水を用いた場合の血糖ＡＵＣの測定誤差の分布を示す図である。 塩化カリウム水溶液の濃度に対するグルコース透過率の依存性を示す図である。 尿素水溶液の濃度に対するグルコース透過率の依存性を示す図である。 塩化カリウム水溶液の濃度に対するグルコース透過率の依存性を示す図である。 グリシン水溶液の濃度に対するグルコース透過率の依存性を示す図である。 本発明の第１〜第４実施形態の変形例によるリザーバを示す模式図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

以下の実施形態では、本発明を、血糖ＡＵＣを測定する場合に適用した例を説明する。血糖ＡＵＣとは、血糖値の時間経過を表したグラフで描かれる曲線と横軸とによって囲まれた部分の面積（単位：ｍｇ・ｈ／ｄｌ）である。血糖ＡＵＣは、糖尿病治療において、インスリンや経口剤の効果判定を行う上で用いられる指標である。たとえば、糖負荷後（食後）所定期間内に血中を循環したグルコース（血糖）の総量を反映した値を血糖ＡＵＣによって測定することにより、糖負荷後に被験者の体内を循環したグルコースの総量を推定することができる。糖負荷後に被験者の体内を循環したグルコースの総量は、糖負荷による高血糖状態がどの程度持続したかを知るための極めて有用な情報である。例えば、糖負荷後のインスリンの分泌応答速度を知る手掛かりとなり、あるいは、糖尿病経口薬やインスリンが投与された場合には、それらの効果を知る手掛かりとなる。

このように血糖ＡＵＣを測定することの意義としては、血糖ＡＵＣを測定することにより、１時点での血糖値測定による耐糖能評価における糖代謝の個人差の影響を抑制できる点が挙げられる。すなわち、糖負荷によって血糖値に反応が現れるまでの時間には個人差があるため、糖負荷後のある時点における血糖値を測定しただけでは、その血糖値が立ち上がり時のものであるのか、ピーク時のものであるのかを把握することができない。また、仮にピーク時における血糖値を測定できたとしても、その高血糖状態がどの程度持続したのかを把握することも不可能である。また、近年「隠れ糖尿病」なる疾患が注目されているが、この疾患の特徴は、空腹時における血糖値は正常若しくはやや高いレベルであるものの、食後の血糖値の上昇が急峻であったり、上昇後の血糖値の下降速度が緩慢で、高血糖状態が健常者に比べて長時間になる点にある。ゆえに１時点での血糖値測定では、高血糖状態がどの程度持続したかを知ることはできず、当然ながら隠れ糖尿病のスクリーニングに有用な情報を提供することができない。この点、血糖ＡＵＣを測定すれば、所定期間内に血中を循環した血糖の総量を反映した値を得ることができるから、糖負荷によって血糖値に反応が現れるまでの時間によって測定値が影響を受けることはなく、また、高血糖状態がどの程度持続したのかを測定値に基づいて推定することができる。このように、血糖ＡＵＣを測定することにより、糖代謝の個人差に影響されることなく、糖負荷による対糖能の推定に役立つ値を得ることができる。

血糖ＡＵＣの測定には、通常、所定の時間毎（たとえば、３０分毎）に採血を行い、採取した血液の血糖値をそれぞれ取得することにより行われている。そして、血糖値の時間経過を表したグラフを取得するとともに、グラフで描かれる曲線と横軸とによって囲まれた部分の面積を求めることにより、血糖ＡＵＣが求められる。以下の実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法を用いて得た値は、このような採血による血糖ＡＵＣに代えて糖尿病の判定に用いることが可能なものである。

（第１実施形態）
まず、図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる測定装置、センサチップ、収集部材および穿刺具の構成について説明する。

［測定装置の構成］
図１〜図３に示すように、測定装置１００は、表示部１と、記録部２と、解析部３と、電源４と、センサチップ２００および後述する収集部材３００（図６参照）のゲル３０１を設置するための設置部５と、設置部５に設置されたセンサチップ２００に接続される電気回路６と、ユーザ（被験者）が測定装置１００を操作するための操作ボタン７と、タイマー部８とを備えている。

表示部１は、解析部３による測定結果および記録部２に記録されたデータなどを表示する機能を有する。記録部２は、過去のデータを保存するために設けられている。解析部３は、電気回路６の出力値に基づいて、グルコース濃度および電解質（ＮａＣｌ）濃度を算出する機能を有する。設置部５は、凹形状を有しており、センサチップ２００および収集部材３００のゲル３０１を収容することが可能に構成されている。電気回路６は、グルコース測定用回路６ａと、電解質測定用回路６ｂとを含んでいる。グルコース測定用回路６ａは、設置部５内に露出した端子６ｃおよび６ｄを含んでおり、電解質測定用回路６ｂは、設置部５内に露出した端子６ｅおよび６ｆを含んでいる。また、電気回路６は、グルコース測定用回路６ａと、電解質測定用回路６ｂとを切り替えるためのスイッチ６ｇを含んでいる。ユーザは、操作ボタン７を操作することによりスイッチ６ｇを操作して、グルコース測定用回路６ａと、電解質測定用回路６ｂとを切り替えることが可能である。操作ボタン７は、スイッチ６ｇの切換、表示部１の表示の切換およびタイマー部８の設定などの操作をするために設けられている。タイマー部８は、グルコースの抽出を開始してから所定の時間で抽出を終了するために、ユーザに抽出の終了時間を通知する機能を有する。

［センサチップの構成］
センサチップ２００は、プラスチック製の基板２０１と、基板２０１の上面上に設けられた一対のグルコース測定用電極２０２と、基板２０１の上面上に設けられた一対の電解質測定用電極２０３とを含んでいる。グルコース測定用電極２０２は、白金電極にＧＯＤ酵素膜（ＧＯＤ：グルコースオキシダーゼ）が形成された作用電極２０２ａと白金電極からなる対電極２０２ｂとからなり、電解質測定用電極２０３は、銀／塩化銀からなる作用電極２０３ａと銀／塩化銀からなる対電極２０３ｂとからなる。センサチップ２００が測定装置１００の設置部５に設置された状態で、グルコース測定用電極２０２の作用電極２０２ａおよび対電極２０２ｂは、それぞれ、グルコース測定用回路６ａの端子６ｃおよび６ｄと接触するように構成されている。同様に、センサチップ２００が測定装置１００の設置部５に設置された状態で、電解質測定用電極２０３の作用電極２０３ａおよび対電極２０３ｂは、それぞれ、電解質測定用回路６ｂの端子６ｅおよび６ｆと接触するように構成されている。

［収集部材の構成］
収集部材３００は、受動拡散により被験者の体内から皮膚に滲み出た組織液を保持可能な吸湿性および非導電性（実質的に電解質を含まない性質）を有するゲル３０１が支持部材３０２によって支持された構造を有する。ゲル３０１は、ポリビニルアルコールからなる。支持部材３０２は、凹部３０２ａと凹部３０２ａの外周側に形成された鍔部３０２ｂとを有し、凹部３０２ａにゲル３０１が保持されている。鍔部３０２ｂの表面には粘着層３０３が設けられており、測定前の状態では、凹部３０２ａに保持されたゲル３０１を封止する剥離紙３０４が粘着層３０３により貼り付けられている。測定を行う際には、剥離紙３０４が剥離されてゲル３０１および粘着層３０３が露出されるとともに、ゲル３０１が被験者の皮膚に接触した状態で、ゲル３０１を粘着層３０３により被験者の皮膚に貼り付けて固定することが可能である。

ゲル３０１は、生体から６０分間以上抽出された組織液中の前記測定対象成分を蓄積可能に構成されている。より具体的には、ゲル３０１は、生体から６０分間以上抽出された組織液中の前記測定対象成分を蓄積することを許容する十分な体積を有する。このようなゲル３０１の体積は、組織液の抽出時間に応じて決定される。具体的には、抽出時間が６０分間であれば、ゲルの体積は３３μＬ以上が望ましい。また、抽出時間が１２０分間であれば、６６μＬ以上が望ましく、抽出時間が１８０分間であれば、１００μＬ以上が望ましい。測定対象成分の蓄積可能なゲルの体積は後述する方法によって求めることができる。

［穿刺具の構成］
図７〜図９に示すように、穿刺具４００は、減菌処理された微細針チップ５００を装着して、その微細針チップ５００の微細針５０１を生体の表皮、具体的には被験者の皮膚６００、に当接させることによって、被験者の皮膚６００に組織液を抽出するための微細な孔（微細孔６０１）を形成する装置である。微細針チップ５００の微細針５０１は、穿刺具４００により微細孔６０１を形成した場合に、その微細孔６０１が皮膚６００の表皮を貫通するが、真皮の深部までは到達しないような深さを有する。図７に示すように、穿刺具４００は、筐体４０１と、筐体４０１の表面に設けられたリリースボタン４０２と、筐体４０１の内部に設けられたアレイチャック４０３およびバネ部材４０４とを備えている。筐体４０１の下部４０１ａには開口（図示せず）が形成されている。バネ部材４０４はアレイチャック４０３を下方に付勢する機能を有する。アレイチャック４０３は下端に微細針チップ５００を装着することが可能である。微細針チップ５００の下面には、複数の微細針５０１が形成されている。また、穿刺具４００は、アレイチャック４０３をバネ部材４０４の付勢力に逆らって上方に押し上げた状態で固定する固定機構（図示せず）を有しており、使用者（被験者）がリリースボタン４０２を押下することにより、固定機構によるアレイチャック４０３の固定が解除され、バネ部材４０４の付勢力によってアレイチャックが下方に向かって発射され、微細針チップ５００が皮膚に衝突する。

［血糖ＡＵＣ測定方法］
次に、図６〜図１３を参照して、本発明の第１実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順を説明する。

まず、図１０を参照して、本発明による血糖ＡＵＣ測定方法の測定手順の概略について説明する。なお、図１０に示した工程のうち、ステップＳ１〜Ｓ５の工程が測定を実施する者によって行われる工程であって、ステップＳ６の工程が、第１実施形態による測定装置１００によって行われる工程である。

まず、被験者の測定部位の洗浄と、穿刺具４００を用いた測定部位における微細孔の形成が行われる（ステップＳ１）。ついで、測定装置１００に設けられたタイマー部８を用いて組織液の抽出時間が設定される（ステップＳ２）。ついで、収集部材３００が測定部位に取り付けられ、組織液の抽出および組織液中の成分の蓄積が開始される（ステップＳ３）。ついで、ステップＳ２において設定された抽出時間の終了が、タイマー部８のアラームによって通知されたか否かが判定され（ステップＳ４）、通知された場合には収集部材３００が取り外されて組織液の抽出が終了する（ステップＳ５）。ついで、測定装置１００の設置部５に抽出が終了した収集部材３００のゲル３０１が設置され、グルコースの測定および血糖ＡＵＣ解析が行われ（ステップＳ６）、測定が終了する。

以下、各工程について詳細に説明する。

（ステップＳ１：前処理工程）
まず、被験者は、皮膚６００をアルコールなどを用いて洗浄し、測定結果の攪乱要因となる物質（汗、塵など）を除去する。そして、洗浄を行った後に、微細針チップ５００を装着した穿刺具４００（図７参照）により皮膚６００に微細孔６０１を形成する。具体的には、測定部位に穿刺具４００の下部４０１ａの開口（図示せず）を配置した状態で、リリースボタン４０２を押下する。これにより、固定機構（図示せず）によるアレイチャック４０３の固定が解除されるとともに、アレイチャック４０３がバネ部材４０４の付勢力により皮膚６００側に移動する。そして、アレイチャック４０３の下端に装着された微細針チップ５００（図８参照）の微細針５０１が所定の速度で被験者の皮膚６００に当接する。これにより、図９に示すように、被験者の皮膚６００に微細孔６０１が形成される。

（ステップＳ２：タイマー設定工程）
次に、被験者は、操作ボタン７を操作することにより測定装置１００のタイマー部８の時間を設定する。時間は、６０分以上であれば任意の時間を設定することができる。ここでは１８０分に設定した例を挙げて説明することとする。

（ステップＳ３〜Ｓ５：抽出−蓄積工程）
次に、図１１に示すように、被験者は、収集部材３００の剥離紙３０４（図６参照）を取り除くとともに、微細孔６０１を形成した部位にゲル３０１が配置されるように、収集部材３００を皮膚に貼り付ける（ステップＳ３）。これにより、微細孔６０１を形成した部位とゲル３０１とが接触するとともに、微細孔６０１を介してグルコースおよび電解質（ＮａＣｌ）を含む組織液がゲル３０１に移動し始めて、抽出が開始される。また、被験者は、抽出の開始と同時に測定装置１００のタイマー部８をオンにする。この後、所定の時間（アラームの設定時間）が経過するまで収集部材３００を皮膚６００に貼り付けた状態で放置する（ステップＳ４）。そして、所定の時間が経過してアラームが鳴った時点で被験者は収集部材３００を皮膚６００から取り外す（ステップＳ５）。ここでは、タイマー部８のアラームは１８０分に設定されているので、１８０分間の時間をかけて、継続して抽出が行われる。これにより、抽出−蓄積工程が終了する。

（ステップＳ６：測定工程）
次に、図１２および図１３に示すように、被験者は、測定装置１００の設置部５にセンサチップ２００を設置するとともに、センサチップ２００の上に収集部材３００のゲル３０１を設置する。これにより、測定装置１００のグルコース測定用回路６ａ、センサチップ２００のグルコース測定用電極２０２および収集部材３００のゲル３０１によって第１回路が構成されるとともに、測定装置１００の電解質測定用回路６ｂ、センサチップ２００の電解質測定用電極２０３および収集部材３００のゲル３０１によって第２回路が構成される。

抽出したグルコース濃度を測定する場合には、被験者は、操作ボタン７によりスイッチ６ｇをグルコース測定用回路６ａに切り替えるとともに、測定開始を指示する。これにより、一定電圧が第１回路に印加され、電流計により検出された電流値Ｉ（ｇｌｃ）が解析部３に入力される。ここで、電流値Ｉ（ｇｌｃ）とゲル３０１のグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）との間には以下の式（１）が成り立つ。

Ｃ（ｇｌｃ） ＝ Ａ × Ｉ（ｇｌｃ） ＋ Ｂ（ＡおよびＢは定数）・・・（１）
解析部３は、上記式（１）に基づいて、電流値Ｉ（ｇｌｃ）からグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）を算出する。

さらに、解析部３は、得られたグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）と、抽出溶媒の量、すなわちゲルの体積Ｖとを用いて、下記式（２）に基づいて、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）を算出する。

Ｍ（ｇｌｃ） ＝ Ｃ（ｇｌｃ） × Ｖ・・・（２）
また、抽出した電解質濃度を測定する場合には、被験者は、操作ボタン７によりスイッチ６ｇを電解質測定用回路６ｂに切り替えるとともに、測定開始を指示する。これにより、一定電圧が第２回路に印加され、電流計により検出された電流値Ｉ（ｅｌｅ）が解析部３に入力される。ここで、電流値Ｉ（ｅｌｅ）とゲル３０１の電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）との間には以下の式（３）が成り立つ。

Ｃ（ＮａＣｌ） ＝ Ｃ × Ｉ（ｅｌｅ） ＋ Ｄ（ＣおよびＤは定数）・・・（３）
解析部３は、上記式（２）に基づいて、電流値Ｉ（ｅｌｅ）から電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を算出する。

また、解析部３は、電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）と、ゲル３０１の体積Ｖと、抽出時間ｔとから、抽出部位における電解質の抽出速度Ｊを以下の式（４）により算出する。

Ｊ ＝ Ｃ（ＮａＣｌ） × Ｖ × １／ｔ・・・（４）
そして、解析部３は、算出した電解質抽出速度Ｊから、グルコースの抽出され易さを示すグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を以下の式（５）に基づいて算出する。

Ｐ（ｇｌｃ） ＝ Ｅ × Ｊ ＋ Ｆ（ＥおよびＦは定数）・・・（５）
なお、式（５）は、次のようにして得られる。グルコースの抽出され易さを示すグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）は、本来、採血によって得られる血糖ＡＵＣと抽出したグルコースの量との比率（これらの比率を、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）と仮称する）によって与えられる。後述するように、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）は、電解質抽出速度Ｊと一定の相関関係を示すため、電解質抽出速度Ｊと真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）とに基づいて近似式を求めることにより、上記式（５）を得ることができる。

上記式（５）によれば、採血を経ることなく取得可能な電解質抽出速度Ｊに基づいて、グルコースの抽出され易さを示すグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を得ることができる。

解析部３は、式（２）によって得られる抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）と、式（５）によって得られるグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）とから、下記式（６）に基づいて推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）を算出する。

ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ ＝ Ｍ（ｇｌｃ）／Ｐ（ｇｌｃ）・・・（６）
この推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）は、複数回の採血を行って算出した採血血糖ＡＵＣと高い相関を有する値である。なお、推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとの相関性は、後に詳細に説明する。この推定血糖ＡＵＣの値は、表示部１に表示されるとともに、記録部２に記録される。このようにして測定工程が終了する。

［第１実施形態の変形例］
第１実施形態においては、ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣを測定するために、解析部３においてグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）、グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）、電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）、電解質抽出速度Ｊおよびグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出する構成を例示したが、このような構成でなくてもよい。例えば、ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣを算出するための式（６）は、式（１）〜（５）より、下記式に置き換えることができる。

ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ＝
｛（Ａ×Ｉ（ｇｌｃ）＋Ｂ）×ｔ｝／{Ｅ×（Ｃ×Ｉ（ｅｌｅ）＋Ｄ）×Ｆ}
（Ａ〜Ｆは定数である）
したがって、上記式を用いれば、解析部３は、電流値Ｉ（ｇｌｃ）および電流値Ｉ（ｅｌｅ）に基づいて直接的にｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣを算出することができる。

（第２実施形態）
次に、図１４および図１５を参照して、本発明の第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法について説明する。この第２実施形態では、抽出媒体として、ゲルに代えて純水が用いられる。第２実施形態における測定手順は、第１実施形態の測定手順と、ステップＳ１およびステップＳ２において同じであるので、第１実施形態において示した測定フローをもとに、ステップＳ１およびＳ２を省いて説明することとする。

（ステップＳ３〜Ｓ５：抽出−蓄積工程）
図１４に示すように、上下に開口を有する筒状の支持部材７００を用いて組織液の抽出を行う。図１５に示すように、被験者は、微細孔６０１が形成された部位に支持部材７００の中空部が位置するように、支持部材７００を粘着層７０１により皮膚６００に貼り付ける。そして、上側の開口を介して支持部材７００内にピペットにより所定の量の純水７０４を注入した後、純水７０４の蒸発を防ぐために支持部材７００の上側の開口をシール部材７０２によりシールする。これにより、微細孔６０１が形成された部位と純水７０４とが接触するとともに、微細孔６０１を介してグルコースおよび電解質（ＮａＣｌ）を含む組織液が純水７０４中に移動し始めて、抽出が開始される（ステップＳ３）。また、被験者は、抽出の開始と同時にアラーム装置をオンにする。この後、所定の時間（アラームの設定時間）が経過するまで支持部材７００を皮膚６００に貼り付けた状態で放置する（ステップＳ４）。そして、所定の時間が経過してアラームが鳴った時点で被験者はシール部材７０２を取り外すとともに、ピペットにより支持部材７０１内の液体を回収する（ステップＳ５）。これにより、抽出−蓄積工程が終了する。

（ステップＳ６：測定工程）
次に、回収した液体の導電率Ｇを測定する。抽出後の液体の電解質はほぼ塩化ナトリウムが占めるので、液体の導電率Ｇを測定することにより電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を得ることが可能である。導電率と電解質濃度との相関については後述する。

そして、算出した電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）と、上記式（４）および式（５）とを用いてグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出する。

次に、抽出後の液体を高速液体クロマトグラフィーにかけてグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）を測定する。このグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）と、使用された純水７０４の体積Ｖとから、上記式（２）に基づいて抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）を算出する。そして、得られた抽出グルコース量Ｍとグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）とから、上記式（６）に基づいて推定血糖ＡＵＣを算出する。これにより、測定工程が終了する。

（第３実施形態）
図６を参照して、本発明の第３実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法に用いられる収集部材について説明する。

第１実施形態および第２実施形態では、抽出媒体として、純水を含有するゲルまたは純水を使用する形態を説明した。第３実施形態では、この純水に代えて、浸透圧の高い高浸透圧水溶液を含有するゲルを用いて組織液を抽出する。第３実施形態における測定手順は、第１実施形態の測定手順と同じであるので、説明を省略する。

第３実施形態による収集部材８００は、被験者の皮膚から抽出した組織液を保持可能な吸湿性（実質的にＮａ⁺を含まない性質）を有するゲル８０１が支持部材３０２によって支持された構造を有する。本実施の形態におけるゲル８０１は、ポリビニルアルコールからなる。このゲル８０１は、純水よりも高い浸透圧を有する高浸透圧水溶液を含有している。この高浸透圧水溶液は、組織液中にグルコースなどの測定対象成分とともに含まれる測定対象成分以外の補助成分を含む水溶液である。第３実施形態では、組織液中にグルコースなどの測定対象成分とともに含まれる補助成分は、塩化カリウム、グリシンおよび尿素からなる群から選択される少なくとも１つが用いられるように構成されている。また、この補助成分の濃度は、０．２ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）以上となるように構成されている。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図１５を参照して、本発明の第４実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法について説明する。第４実施形態では、高浸透圧水溶液を用いて組織液を抽出する。第４実施形態における測定手順は上記第２実施形態の測定手順と同じであるので、ステップＳ３〜Ｓ５の抽出−蓄積工程以外の工程以外の説明は省略する。

（ステップＳ３〜Ｓ５：抽出−蓄積工程）
第４実施形態では、図１５に示すように、被験者は、剥離紙７０３を剥がして支持部材７００を微細孔６０１を形成した部位に粘着層７０１により貼り付ける。そして、上側の開口を介して支持部材７００内にピペット（図示せず）により、補助成分として塩化カリウム（ＫＣｌ）を含有した所定の量の高浸透圧水溶液９０４（ＫＣｌ水溶液）を注入する。その後、当該ＫＣｌ水溶液９０４の蒸発を防ぐために支持部材７００の上側の開口をシール部材７０２によりシールする。これにより、微細孔６０１を形成した部位と高浸透圧水溶液９０４（ＫＣｌ水溶液）とが接触するとともに、微細孔６０１を介してグルコースおよび電解質（ＮａＣｌ）を含む組織液がＫＣｌ水溶液９０４中に移動し始めて、抽出が開始される（ステップＳ３）。また、被験者は、抽出の開始と同時にタイマー部８のアラーム装置をオンにする。この後、所定の時間（アラームの設定時間）が経過するまで支持部材７００を皮膚６００に貼り付けた状態で放置する（ステップＳ４）。そして、所定の時間が経過してアラームが鳴った時点で被験者はシール部材７０２を取り外すとともに、ピペットにより支持部材７００内の液体（組織液が抽出された高浸透圧水溶液９０４）を回収する（ステップＳ５）。これにより、抽出−蓄積工程が終了する。

（第５実施形態）
第１実施形態に係る測定方法および第３実施形態に係る測定方法では、体内から抽出された組織液が蓄積されたゲル３０１（８０１）をそれぞれ測定装置１００の設置部５にセットして、当該ゲル３０１（８０１）中のグルコース濃度などを測定しているが、ゲル３０１（８０１）中の分析物を専用容器内で純水中に回収し、この回収溶液中の分析物濃度を測定することもできる。

例えば、皮膚からの分析物の抽出を終了したゲル３０１（８０１）を備えたゲルリザーバー２０（基板２１の片面にゲル３０１（８０１）が配設されたもの）を、図１６に示されるように、回収用チューブ３０内で純水からなる回収液３１に浸漬することによって、ゲル３０１（８０１）内に蓄積された分析物を回収する。分析物の回収が終了した後、図１７に示されるように、シリンジ３２によって回収用チューブ３０内の回収液３１を測定装置４０の測定部４１に移動させる。測定部４１には、前述した測定装置１００と同様のグルコース濃度測定用電極４２およびナトリウムイオン濃度測定用電極４３が設けられている。そして、電気制御部４４および解析部４５によって、式（１）〜（６）を用いた前述した方法を用いてグルコース濃度およびナトリウムイオン濃度が測定され、血糖ＡＵＣの解析が行われるように構成されている。得られた結果は、表示部４６にて出力される。

また、ゲル３０１（８０１）中の分析物を他の方法で回収することもできる。図１８に示されるように、皮膚からの分析物の抽出を終了したゲル３０１（８０１）を備えたゲルリザーバ２０を専用の回収カートリッジ５０にセットする。この回収カートリッジ５０は、箱形状のカートリッジ本体５１から構成されている。カートリッジ本体５１の対向する壁面の一方に回収液の流入口５２が形成されており、他方には回収液の流出口５３が形成されている。ゲルリザーバ２０は、カートリッジ本体５１の一面に形成された開口５４からゲル３０１（８０１）が当該カートリッジ本体５１の内部に突出するように、回収カートリッジ５０にセットされるように構成されている。

ついで、図１９に示されるように、回収カートリッジ５０を測定装置６０の所定箇所にセットする。この測定装置６０は、タンク部６１およびポンプ部６２を備えており、タンク部６１、ポンプ部６２、カートリッジ本体５１および測定部６３に至る回収液の流路が形成されている。また、測定部６３には、前述した測定装置１００と同様のグルコース濃度測定用電極６４およびナトリウムイオン濃度測定用電極６５が設けられている。回収カートリッジ５０を測定装置６０にセットした後、ポンプ部６２を駆動させることによって、タンク部６１に収容されている分析物回収用の回収液６９をカートリッジ本体５１内に移送する（図１９参照）。なお、図示は省略しているが、カートリッジ本体５１の流出口５３の下流側にはバルブが配設されており、回収液６９をカートリッジ本体５１内に移送するに先立って、当該バルブが閉じられるように構成されている。

カートリッジ本体５１内に回収液６９を充填させた状態で一定時間放置し、ゲル３０１（８０１）内の分析物を回収液６９中に回収する。その後、上記した流出口５３の下流側のバルブを開けるとともに、図２０に示されるように、ポンプ部６２を駆動させることによって回収液６９を測定部６３に移送する。ついで、電気制御部６６および解析部６７によって、式（１）〜（６）を用いた前述した方法によりグルコース濃度およびナトリウムイオン濃度が測定されるとともに、血糖ＡＵＣの解析が行われる。得られた結果は、表示部６８によって出力されるように構成されている。

［血糖ＡＵＣ測定方法の原理］
次に、図２１および図２２を参照して、血糖ＡＵＣ測定方法の測定原理について説明する。

一般的に、組織液中のグルコース濃度（ＩＧ（ｔ））は、血液中のグルコース濃度（ＢＧ（ｔ））に追従して変化し、組織液中のグルコース濃度（ＩＧ（ｔ））と血液中のグルコース濃度（ＢＧ（ｔ））とは強い相関関係を有することが知られている。組織液中のグルコース濃度（ＩＧ（ｔ））は、定数αを用いて、以下の式（７）のように表すことができる。

ＢＧ（ｔ）＝α×ＩＧ（ｔ）・・・（７）
図２１に示すように、液体またはゲルである抽出媒体を生体に取り付け、皮膚を介して生体内から組織液を収集する場合を考える。単位時間当たりに皮膚から抽出媒体に抽出されるグルコース量をグルコース抽出速度Ｊ（ｇｌｃ）とし、ある時刻ｔにおけるグルコース抽出速度をＪ（ｇｌｃ）（ｔ）とし、時刻ｔにおける組織液中のグルコース濃度をＩＧ（ｔ）とする。この時、グルコース抽出速度Ｊ（ｇｌｃ）（ｔ）は、以下の式（８）のように、グルコース濃度ＩＧ（ｔ）とグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）との積として表される。

Ｊ（ｇｌｃ）（ｔ）＝Ｐ（ｇｌｃ）×ＩＧ（ｔ）・・・（８）
なお、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）は、皮膚に対するグルコースの透過性を表す係数であり、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）が大きいほど、単位時間当たりに皮膚から抽出されるグルコースの量が多くなる。

ここで、所定の時間Ｔだけ抽出を行う場合について考える。上記式（８）の左辺について、Ｊ（ｇｌｃ）（ｔ）を抽出時間Ｔに渡って積分した場合、その積分した値は、抽出時間Ｔ内に生体から抽出媒体に抽出されたグルコースの総量Ｍ（ｇｌｃ）（Ｔ）となる。この関係を以下の式（９）に示す。

Ｍ（ｇｌｃ）（Ｔ）＝∫Ｊ（ｇｌｃ）（ｔ）・・・（９）
たとえば、グルコース抽出速度Ｊ（ｇｌｃ）（ｔ）＝１０ｎｇ／ｍｉｎであった場合において、抽出時間Ｔが６０ｍｉｎにおいてリザーバに抽出されるグルコースの総量Ｍ（ｇｌｃ）は、Ｍ（ｇｌｃ）＝１０ｎｇ／ｍｉｎ×６０ｍｉｎ＝６００ｎｇとなる。

一方、上記式（８）の右辺について、組織液中のグルコース濃度ＩＧ（ｔ）を時刻Ｔに渡って積分すると、その値は、図２２に示すように、時刻Ｔの間のグルコース濃度ＩＧ（ｔ）のグラフによって規定される図形（ハッチング部分）の面積（曲線下面積ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ）））になる。この関係を以下の式（１０）に示す。

ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））＝∫ＩＧ（ｔ）・・・（１０）
また、上記式（７）に示したように、ＩＧ（ｔ）とＢＧ（ｔ）とは相関関係があるので、曲線下面積ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））と曲線下面積ＡＵＣ（ＢＧ（ｔ））との間にも相関関係がある。したがって、曲線下面積ＡＵＣ（ＢＧ（ｔ））と曲線下面積ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））との関係は、定数αを用いて以下の式（１１）のように表される。

ＡＵＣ（ＢＧ（ｔ））＝α×ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））・・・（１１）
ここで、時間Ｔにおける積分を考えた場合に、上記式（８）および（９）から、以下の式（１２）が成り立つ。

Ｍ（ｇｌｃ）（Ｔ）＝Ｐ（ｇｌｃ）×∫ＩＧ（ｔ）・・・（１２）
この関係式から、抽出されるグルコースの総量Ｍ（ｇｌｃ）は、時刻ｔにおける組織液中のグルコース濃度ＩＧ（ｔ）の時間Ｔに渡る積分値に、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を乗じて得られることがわかる。ＩＧ（ｔ）の積分は、式（１０）より、ＩＧ（ｔ）のＡＵＣとして表すことができるから、以下の式（１３）が成り立つ。

Ｍ（ｇｌｃ）（Ｔ）＝Ｐ（ｇｌｃ）×ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））・・・（１３）
式（１１）より、ＡＵＣ（ＩＧ（ｔ））は、定数αとＡＵＣ（ＢＧ（ｔ））とを用いて表すことができるから、式（１３）と式（１１）とによって、以下の式（１４）が成り立つ。

Ｍ（ｇｌｃ）＝（Ｐ（ｇｌｃ）／α）×ＡＵＣ（ＢＧ（Ｔ））・・・（１４）
すなわち、上記式（１４）により、抽出時間Ｔ内に抽出媒体に蓄積されたグルコースの総量Ｍ（ｇｌｃ）（Ｔ）と、抽出時間Ｔにおけるグルコースの皮膚に対する透過性（グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ））と、定数αとから、ＡＵＣ（ＢＧ（Ｔ））を取得することができることがわかる。なお、血液中のグルコース濃度ＢＧと組織液中のグルコース濃度ＩＧとはほぼ同じであるので、上記実施形態においてはすべてα＝１として計算している。

［本実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の従来法に対する利点］
次に、図２２および図２３を参照して、本発明の血糖ＡＵＣ測定方法の従来の採血による血糖ＡＵＣ測定方法に対する利点について説明する。図２３は、縦軸に血中グルコース濃度、横軸に時間をとったものであり、曲線グラフが血中グルコース濃度の経時変化を示している。採血によって血糖ＡＵＣを測定する場合には、複数の時点における血中グルコース濃度を採血によって計測する。図２３は、時間間隔ｔ毎に採血を行った結果として、血中グルコース濃度Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが得られた例を示している。採血による血糖ＡＵＣは、血中グルコース濃度を測定時間に渡って積分したものではなく、Ａ〜Ｄの各血中グルコース濃度と時間ｔとによって囲まれた台形の面積Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３を合算した値を近似値として算出している。図２３に示した例では、採血血糖ＡＵＣは、以下の式（１５）のように表される。

採血血糖ＡＵＣ＝｛（Ａ＋Ｂ）×ｔ／２｝＋｛（Ｂ＋Ｃ）×ｔ／２｝＋｛（Ｃ＋Ｄ）×ｔ／２｝・・・（１５）
このように、採血により血糖ＡＵＣを測定する場合には、血中グルコース濃度の変化を段階的かつ直線的なものとみなして血糖ＡＵＣが算出される。

しかしながら、実際の血中グルコース濃度は、図２２および図２３に示すように連続的かつ曲線的に変化する。そのため、採血によるＡＵＣ測定のように血中グルコース濃度の変化を直線的なものとして測定した場合には、例えば図２３において矢印Ｘで示すような測定結果に反映されない部分、あるいは矢印Ｙで示すような余剰部分が生じ、実際の血糖ＡＵＣと式（１５）に基づく従来法による血糖ＡＵＣの数値とが乖離してしまう。

この点、第１および第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法では、測定開始から測定終了まで連続的に組織液を抽出し、抽出された組織液に含まれるグルコースを蓄積することとしたため、連続的かつ曲線的な血中グルコース濃度の変化を反映したグルコース量が蓄積される。ゆえに、本発明の第１および第２実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法によれば、採血による血糖ＡＵＣ測定方法に比べてより実際の血中グルコース濃度の変化を正確に反映した血糖ＡＵＣを得ることができる。

［本実施形態による血糖ＡＵＣ測定方法の利点］
第１乃至第５実施形態では、上記のように、皮膚６００に微細孔６０１を形成して組織液の抽出を促進することによって、皮膚６００のうち微細孔６０１が形成された部位を介して組織液を抽出し易くすることができる。また、被験者の皮膚から１８０分間という長時間をかけてグルコースを含む組織液を抽出し、抽出された組織液中のグルコースを蓄積するため、１回の測定で、所定期間内に生体内を循環した循環血液中のグルコースの総量に相関した量のグルコースを蓄積することができる。したがって、組織液の抽出を促進するとともに１８０分間抽出を行うことにより蓄積されたグルコースの量に関する値を取得することにより、抽出時間内に生体内を循環したグルコースの総量を反映した値（推定血糖ＡＵＣ）を測定することができる。この推定血糖ＡＵＣに基づいて、生体内において測定対象成分が高濃度状態をどの程度持続したかを把握することができる。

また、第１乃至第５実施形態においては、組織液を抽出する時間を１８０分間としたが、これに限られるものではなく、組織液を抽出する時間は６０分間以上の時間の範囲内で任意に設定することができる。糖負荷後６０分の血糖曲線下面積を測定し、高血糖状態を把握することは、被験者の糖負荷に対するインスリン分泌応答速度などを知ることができ、病態把握に有用である。糖負荷６０分後の血糖値は患者の耐糖能を知るための指標として利用されている。また、抽出時間を１２０分以上とすることによって、抽出時間を６０分以上１２０分未満とした場合と比較してより長期的な血糖の変動状態を把握することができ、抽出時間を１８０分以上とすることによって、抽出時間を６０分以上１８０分未満とした場合と比較してさらに長期的な血糖変動状態を把握することができる。

また、第１乃至第５実施形態では、上記のように、採血血糖ＡＵＣに相当する推定血糖ＡＵＣを得ることによって、採血を行うことなく採血血糖ＡＵＣに相当する値を得ることができるので、被験者の負担を軽減しながら、糖尿病患者の病態把握を行うことができる。

また、第１乃至第５実施形態では、上記のように、抽出した組織液中のグルコース量の値と、抽出した組織液中の電解質の量とに基づいて推定血糖ＡＵＣを得ることによって、微細孔の開き具合がばらつく場合でも、採血血糖ＡＵＣと相関性が高い推定血糖ＡＵＣを得ることができる。

また、第１乃至第５実施形態では、上記のように、タイマー部８によって抽出の終了を通知することによって、被験者はタイマー部８による通知によって抽出の終了を知ることができるので、抽出時間が予定された時間とずれるのを抑制することができる。

第３及び第４実施形態では、上記のように、ゲル８０１が、純水よりも高い浸透圧を有する高浸透圧水溶液を含有している。浸透圧により組織液のゲル８０１への移動が促されるので、純水を含むゲル３０１を用いる場合よりも組織液のゲル８０１への移動を促進させることができる。これにより、単位時間に抽出される測定対象成分（グルコース）の量を増加させることができる。

また、第３及び第４実施形態では、上記のように、ゲル８０１に含まれる高浸透圧水溶液が、組織液中にグルコースなどの測定対象成分とともに含まれ、かつ、測定対象成分（グルコース）と異なる補助成分（塩化カリウム、グリシンおよび尿素からなる群から選択される少なくとも１つ）を含むことによって、測定対象成分の測定結果を変えずに組織液の抽出媒体への移動を促進することができる。

また、第３及び第４実施形態では、上記のように、補助成分として、塩化カリウム、グリシン、および尿素からなる群から少なくとも１つを選択することによって、組織液中に微量に含まれる塩化カリウム、グリシン、および尿素の少なくともいずれか１つを用いて純水よりも浸透圧の高い高浸透圧水溶液を得ることができる。これにより、組織液中の補助成分の濃度よりも高い濃度（浸透圧）を有する高浸透圧水溶液を容易に得ることができる。

第３及び第４実施形態では、上記のように、補助成分の濃度を０．２ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）以上とすることによって、組織液中に微量に含まれるとともに、組織液中の含有量の個人差が少ない塩化カリウム、グリシンおよび尿素の濃度よりも、塩化カリウム、グリシンおよび尿素の少なくともいずれかを含む高浸透圧水溶液の濃度（浸透圧）を高濃度にすることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

実施例
（実施例１：純水を用いた複数検体の血糖ＡＵＣ測定の例）
本発明の第２実施形態によって推定血糖ＡＵＣを測定した。

１．前処理〜組織液の抽出
まず、複数の検体（被験者）について、第２実施形態（前処理工程）の説明において記載したとおりの方法で前処理を行った。具体的には、７検体の合計５１部位について、穿刺具４００（図７参照）により微細孔６０１（図９参照）を形成した。

次に、第２実施形態（抽出−蓄積工程）の説明において記載したとおりの方法で、微細孔が形成された皮膚を介して組織液の抽出を行った。組織液の抽出には純水１００μＬを使用し、組織液の抽出は、抽出時間を６０分、１２０分、１８０分および３００分として行った。

２．採血血糖ＡＵＣの測定
組織液の抽出と並行して１５分毎に採血を行い、採血による血糖ＡＵＣを測定した。

３．抽出グルコース量の算出
組織液が抽出された液体を回収し、回収された液体からグルコースオキシダーゼ測定法を用いてグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）を測定した。ここで得られたグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）と純水の体積（１００μＬ）とから、上記式（２）に基づいて抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）を算出した。

４．ナトリウムイオン濃度の測定
次に、回収された液体の導電率Ｇを測定した。導電率Ｇの測定には、導電率計（ＤＳ−５１：堀場製作所社製）を用いた。図２４は、導電率Ｇと電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）との相関を示すグラフである。図２４のグラフから、導電率Ｇを用いて電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を算出可能であることがわかる。そこで、図２４に示される導電率Ｇと電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）との関係から下記式（１６）を近似式として求め、この式を用いて、導電率Ｇから電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を算出した。
Ｃ（ＮａＣｌ） ＝ ０．００８６ × Ｇ・・・（１６）

５．グルコース透過率の算出

５−１．真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）の算出
２．において測定された採血血糖ＡＵＣと、３．において算出された抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）とから、下記式に基づいて真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）を求めた。Ｐ´（ｇｌｃ） ＝ Ｍ（ｇｌｃ） ／ ＡＵＣ（ＢＧ）

５−２．電解質抽出速度Ｊの算出
次に４．において得られた電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を用いて、式（４）に基づいて電解質抽出速度Ｊを算出した。

５−３．定数ＥおよびＦの決定
５−２．において求められた電解質抽出速度Ｊと式（５）とに基づいて推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出するにあたり、定数ＥおよびＦを以下のようにして決定した。

図２５〜図２７は、抽出時間を６０分、１２０分および１８０分とした場合のそれぞれの電解質抽出速度Ｊと、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）との相関を示すグラフである。図２５〜図２７のグラフにおいて、縦軸および横軸はそれぞれ真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）および電解質抽出速度Ｊである。図２５〜図２７のグラフにおいて、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）と電解質抽出速度Ｊとの相関係数は０．８９７３、０．９２５２および０．８５５５であり、高い相関を示している。これは以下の理由によるものと考えられる。すなわち、電解質は体内で安定に存在し、組織液中においても実質的に一定濃度で存在している。したがって、微細孔６０１が大きい場合には電解質の抽出速度も大きくなり、微細孔６０１が小さい場合には電解質の抽出速度も小さくなるので、電解質抽出速度Ｊ（ｉｏｎ）は微細孔６０１の状態を反映していると考えられる。その一方で、微細孔６０１の状態は、グルコースの抽出され易さ、すなわちグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）にも反映されるものと考えられる。このことから、電解質抽出速度Ｊ（ｉｏｎ）とグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）とが高い相関を示したと考えられる。

この結果から、電解質抽出速度Ｊを近似して推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を求めれば、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）に代替可能な値が得られることがわかる。

本実施例においては、抽出時間が６０分、１２０分および１８０分のそれぞれの場合について、電解質抽出速度Ｊを近似するための定数ＥおよびＦを求め、下記の値を得た。

抽出時間（分） 定数Ｅ 定数Ｆ
６０ ５７６８４ −０．８７４６
１２０ ３９２５９ −１．７１２６
１８０ ６５５７１ −０．７５４７

５−４．推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）の算出
得られた定数ＥおよびＦの値と、５−２．において得られた抽出速度Ｊとを用いて、式（５）に基づいて、推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出した。

５−５．推定グルコース透過率の正確度の検証
本実施例によって求められた推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）の正確度を検証するために、５−４．において得られた推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）と、５−１．において得られた真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）とを比較した。比較結果を図２８に示した。

図２８は、真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）と上記式（５）を用いて算出したグルコース透過率との比の値を横軸にとり、縦軸にその比の値の頻度をとったヒストグラムである。図２８に示すように、真のグルコース透過率と推定グルコース透過率との比の値は、１に近い値をとる頻度が高く、真のグルコース透過率と推定グルコース透過率とは近似していることがわかる。

６．推定血糖ＡＵＣの算出
次に、３．において得られたグルコース量Ｍ（ｇｌｃ）と、５．において得られた推定グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）とを用いて、上記式（６）に基づいて推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）を算出した。

７．推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとの相関性の検証
次に、図７、図９および図２４〜図２８を参照して、上記第２実施形態による測定方法を用いて実際に測定した推定血糖ＡＵＣと採血による採血血糖ＡＵＣとの相関関係を説明する。なお、以下の説明において相関係数Ｒとは、縦軸のパラメータと横軸のパラメータとの相関の強さを表す−１から１までの値であり、その絶対値が１に近い値であるほど相関が高いことを示す。各プロットの全てが同一直線上にある場合に、相関係数は１または−１となる。

実施例１によって得られた推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとの関係を、抽出時間が６０分、１２０分および１８０分の場合のそれぞれについてグラフにプロットし、これらの相関性を検討した。そのグラフを図２９〜図３１に示す。図２９〜図３１のグラフにおいて、横軸および縦軸は、それぞれ、採血血糖ＡＵＣおよび推定血糖ＡＵＣを示している。

図２９〜図３１に示すように、推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとの相関係数は抽出時間が６０分、１２０分および１８０分の場合のそれぞれについて、下記のとおりになった。

抽出時間（分） 相関係数
６０ ０．６３１１
１２０ ０．８７２
１８０ ０．５５７４
この結果から、推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとは抽出時間が６０分以上である場合において非常に高い相関を有することがわかる。この結果から、第１および第２実施形態によって採血を行うことなく得られる推定血糖ＡＵＣの値は、採血を行うことによって算出される採血血糖ＡＵＣに代えて採用可能であることが示唆された。

上記の実験により、第１および第２実施形態による測定方法によれば、採血によって得られる血糖ＡＵＣに代用可能な正確性を有する血糖ＡＵＣを測定可能であることが実証された。

８．推定血糖ＡＵＣの抽出時間による測定値の変動の検証
次に、図３２を参照して、第１および第２実施形態によって測定される血糖ＡＵＣの、抽出時間による測定値の変動についての検討結果について説明する。なお、以下の説明において、Ｘ分間の測定による採血血糖ＡＵＣおよびＸ分間の抽出による推定血糖ＡＵＣを、それぞれ採血血糖ＡＵＣ（Ｘ）および推定血糖ＡＵＣ（Ｘ）と呼ぶこととする。

採血血糖ＡＵＣ（１８０）は、糖尿病患者の病態把握や薬物が生体に取り込まれた量を推定するための指標として最もよく用いられているものである。そこで、採血血糖ＡＵＣ（１８０）が最も理想的な値であるとの前提の下に、採血血糖ＡＵＣ（１８０）と採血血糖ＡＵＣ（Ｘ（Ｘ＝３０、６０、９０、１２０））との相関を検討した。図３２に示すように、６０分以上の採血血糖ＡＵＣは、採血血糖ＡＵＣ（１８０）と相関が高いことがわかる。一方、６０分未満の採血血糖ＡＵＣは、採血血糖ＡＵＣ（１８０）との相関が低いことがわかる。

このことから、６０分間以上の血糖ＡＵＣを測定することにより、理想値である血糖ＡＵＣ（１８０）と高い相関を示す値が測定できることが示唆された。このような知見に基づけば、第１および第２実施形態による測定方法においても、６０分間以上の抽出工程を経ることによって、理想値である血糖ＡＵＣ（１８０）を反映した推定血糖ＡＵＣを得ることができると考えられる。

以上より、第１および第２実施形態による測定方法は、その抽出時間を６０分以上に設定することにより、理想値である採血血糖ＡＵＣ（１８０）と高い相関を有する推定血糖ＡＵＣを取得でき、推定血糖ＡＵＣ（６０）〜推定血糖ＡＵＣ（１８０）は、採血血糖ＡＵＣ（１８０）に代えて糖尿病患者の病態把握の指標として用いることが可能であることが実証された。

また、図２９〜図３１に示したように、抽出時間（６０分、１２０分および１８０分）に拘わらず推定血糖ＡＵＣと採血血糖ＡＵＣとの相関が高いので、推定血糖ＡＵＣ（６０）、推定血糖ＡＵＣ（１２０）および推定血糖ＡＵＣ（１８０）のいずれもが糖尿病患者の病態把握の際に信頼性の高い指標として用いることが可能であると考えられる。また、理想値である採血血糖ＡＵＣ（１８０）に対する相関は、採血血糖ＡＵＣ（６０）、採血血糖ＡＵＣ（１２０）の順に高くなっていくので、実際に用いる指標としては、推定血糖ＡＵＣ（６０）よりも推定血糖ＡＵＣ（１２０）の値を用いる方が好ましく、推定血糖ＡＵＣ（１８０）の値を用いる方がさらに好ましいと考えられる。

（実施例２：純水を用いた単独検体の血糖ＡＵＣ測定の例）
実施例１より、第２実施形態による測定方法において、抽出時間を１８０分間以上に設定することにより採血血糖ＡＵＣ（１８０）と相関の高い推定血糖ＡＵＣ（１８０）を取得可能であることが示唆された。そこで、実施例１に示した測定条件と同じ測定条件で、抽出時間を１８０分間として推定血糖ＡＵＣを測定した実施例２について説明する。

実施例１と同様に、純水１００μＬを用いて検体から１８０分間以上組織液を抽出した。また、組織液の抽出と並行して１５分毎に採血を行った。

抽出された組織液から、実施例１と同様の要領でグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）および電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）を測定した。測定結果は以下のとおりである。

グルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ） ５６８６ｎｇ／ｍＬ
電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ） ３．６ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）
なお、この検体から採血して得られた血液によって採血血糖ＡＵＣ（１８０）を算出したところ、採血血糖ＡＵＣ（１８０）は３５８ｍｇ・ｈ／ｄＬであった。

抽出された組織液を測定して得られたグルコース濃度Ｃ（ｇｌｃ）から、式（２）に基づいて、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）を算出した。すなわち、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）は下記式（１７）によって求められた。

Ｍ（ｇｌｃ）＝ ５６８６（ｎｇ）×１００／１０００（ｍＬ）・・・（１７）
よって、Ｍ（ｇｌｃ）＝５６８．６ｎｇという結果が得られた。

次に、得られた電解質濃度Ｃ（ＮａＣｌ）から、式（４）に基づいて、電解質抽出速度Ｊを算出した。すなわち、電解質抽出速度Ｊは下記式（１８）によって求められた。

Ｊ＝３．６（ｍＭ）×１００×１０^−６（Ｌ）×１／３（時間：ｈ）・・・（１８）
よって、Ｊ＝１．２×１０^−４（ｍｍｏｌ／ｈ）という結果が得られた。

次に、得られた電解質抽出速度Ｊから、式（５）に基づいて、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出した。なお、本実施例においては、式（５）に用いられる定数Ｅとして１３４７４、定数Ｆとして−０．０３２７なる値が用いられた。すなわち、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）は下記式（１９）によって求められた。

Ｐ（ｇｌｃ）＝１３４７４×１．２×１０^−４（ｍｍｏｌ／ｈ）−０．０３２７・・・（１９）
よって、Ｐ（ｇｌｃ）＝１．５８（１０^−６ｄＬ／ｈ）という結果が得られた。

次に、上記において得られた抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）とグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）とから、式（６）に基づいて、推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）を算出した。すなわち、推定血糖ＡＵＣは下記式（２０）によって求められた。

ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ＝５６８．６（ｎｇ）／１．５８×１０^-6（ｄＬ／ｈ）・・・（２０）
よって、ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ＝３６０ｍｇ・ｈ／ｄＬという結果が得られた。この値は、上記した採血血糖ＡＵＣの測定値（３５８ｍｇ・ｈ／ｄＬ）と極めて近似した値であることがわかる。このことから、実施例２によれば、理想値である採血血糖ＡＵＣ（１８０）に代用可能な、正確な血糖ＡＵＣを測定可能であることが実証された。

（実施例３：高浸透圧水溶液を用いた単独検体の血糖ＡＵＣ測定の例）
第４実施形態に係る測定方法により血糖値を算出した例について説明する。抽出時間を３時間（１８０分）とし、時間通知手段としてアラーム機能付きタイマーを使用した。実験に用いた検体Ａの実測値は以下のとおりであった。

検体Ａの実測値
抽出グルコース濃度： ４６１５ｎｇ／ｍｌ
ＫＣｌ水溶液量： １００μｌ
抽出電解質濃度： ２．４１５ｍＭ
曲線下面積（採血測定法）： ３５８ｍｇ・ｈ／ｄｌ
上記式（２）より、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）は、
Ｍ（ｇｌｃ）＝（抽出グルコース濃度）×（ＫＣｌ水溶液量）
＝４６１５×１００／１０００
＝４６１．５ｎｇ
また、電解質（ナトリウムイオン）抽出速度Ｊは、上記式（４）より、
Ｊ＝（電解質濃度）×（ＫＣｌ水溶液量）／（抽出時間）
＝２．４１５×１０³×１００×１０^-6／３
＝８．０５×１０^-2（μｍｏｌ／ｈ）
ついで、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）は、上記式（５）より、
Ｐ（ｇｌｃ）＝α×（電解質抽出速度）+β
＝１６．９８７×８．０５×１０^-2-０．０９４８
＝１．２７（１０^-6・ｄｌ／ｈ）
と求められた。

ここで、α＝１６．９８７、β＝-０．０９４８という値は、図３３に示すように、上記実施例２（図２５〜図２７参照）と同様にして実験により得た値である。実施例３におけるグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）と電解質抽出速度Ｊとの相関係数Ｒは０．８９４６であり、上記実施例２と同様に高い相関を示した。

ついで、上記式（６）を用いて、推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）を算出した。

ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ＝Ｍ（ｇｌｃ）／Ｐ（ｇｌｃ）
＝４６１．５／（１．２７×１０^-6）
＝３６３．４（ｍｇ・ｈ／ｄｌ）
以上のようにして算出された推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ）は、別途採血により曲線下面積（採血による測定法）から得られた検査値３５８ｍｇ・ｈ／ｄｌに近い値となっている。

（実施例４：高浸透圧水溶液を用いた複数検体の血糖ＡＵＣ測定の例）

１．血糖ＡＵＣの測定
この実施例４では、抽出媒体として高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）を用いた例において、抽出時間が６０分である場合の糖負荷後６０分間の血糖時間曲線下面積（血糖ＡＵＣ（６０））、および、抽出時間が１２０分である場合の糖負荷後１２０分間の血糖時間曲線下面積（血糖ＡＵＣ（１２０））を推定可能であることを、以下の実験より説明する。なお、図３４〜図３９において、プロット記号の違いは検体の違いを示している。

実験方法は以下のとおりである。

〔実験条件〕
抽出溶媒： ＫＣｌ水溶液７０ｍＭ、９０μＬ
抽出形態： 液体チャンバー(収集部材)
抽出面積： ５ｍｍ×１０ｍｍ
抽出時間： ６０分および１２０分
検体数： ６人
部位数： ２２部位
グルコース測定方法： ＧＯＤ蛍光吸光法
ナトリウムイオン測定方法：ＨＰＬＣ測定
微細針アレイ形状： 微細針長さ=３００μｍ、微細針数=３０５本
穿刺速度： ６ｍ/ｓ
血糖測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値を１５分間隔で測定
血糖ＡＵＣ測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値より台形近似法で算出
まず、血糖ＡＵＣ（６０）および血糖ＡＵＣ（１２０）の算出方法を示す。採血血糖ＡＵＣ（６０）および採血血糖ＡＵＣ（１２０）と抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）との関係を図３４および図３５に示す。

上記式（１４）の通り、抽出グルコースＭ（ｇｌｃ）と血糖ＡＵＣ（Ｘ）（糖負荷後Ｘ分の血糖時間曲線下面積）の間には次の関係式が成り立つ。

Ｍ（ｇｌｃ） = Ｐ（ｇｌｃ） × 血糖ＡＵＣ（Ｘ）・・・（２１）
このグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）と、抽出溶媒の電解質（ナトリウムイオン）濃度から求められた電解質抽出速度Ｊには図３６及び図３７に示すような相関性がみられた。

この相関性を用いて、上記式（５）から、６０分間抽出時および１２０分間抽出時のグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）は次の式（２２）および（２３）より求められる。

６０分抽出時： Ｐ（ｇｌｃ） = α×Ｊ + β （α=２５．２７８、β=０．８０７９）・・・（２２）
１２０分抽出時： Ｐ（ｇｌｃ） = α×Ｊ + β （α=２９．４７１、β=−１．１８６９）・・・（２３）
上記式（２２）および式（２３）より得られたグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を用いて、６０分間抽出時および１２０分間抽出時の推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ（６０）およびｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ（１２０））を、上記式（６）から推定した。

得られたｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ（６０）およびｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ（１２０）と血糖値より得られる採血血糖ＡＵＣ（６０）および採血血糖ＡＵＣ（１２０）との相関性を図３８および図３９に示す。

この結果より、相関係数Ｒ=０．８１６３及び０．９３０８と高い値が得られていることから、本手法を用いて血糖ＡＵＣ（６０）、血糖ＡＵＣ（１２０）を測定できることが示された。

参考までに、図４０に示すように、採血による１８０分間の採血血糖ＡＵＣ測定結果と、本発明による１８０分間の推定血糖ＡＵＣとの相関を表すグラフにおいて、相関係数Ｒが０．５９２５と両者の間に高い相関性があった。

２．ＫＣＬ水溶液を用いた場合の有意性の検証
次に、第４実施形態に係る測定方法を用いて実際に測定した推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄＡＵＣ）と採血による採血血糖ＡＵＣとの相関関係を、実施例を用いつつ説明する。図４０〜４２は、本発明の第４実施形態に係る推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄＡＵＣ）と採血による採血血糖ＡＵＣとの相関関係を説明するための図である。

抽出媒体として高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）を用いた場合の、推定血糖ＡＵＣの推定精度を検証した。実験条件は以下のとおりであり、実施例４では、ＫＣｌ溶媒の濃度を７０ｍＭとし、溶媒浸透圧を１４０ｍＯｓｍ／Ｌに調整した。

〔実験条件〕
抽出溶媒： ＫＣｌ水溶液７０ｍＭ、９０μＬ
抽出形態： 液体チャンバー（収集部材）
抽出面積： ５ｍｍ×１０ｍｍ
抽出時間： １８０分
検体（被験者）数： ７人
部位数： ８０部位
グルコース濃度測定方法： ＧＯＤ蛍光吸光度法
ナトリウムイオン濃度測定方法：イオンクロマトグラフ
微細針アレイ形状： 微細針長さ＝３００μｍ、微細針数＝３０５本
穿刺速度： ６ｍ／ｓ
血糖測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値を１５分間隔で測定
血糖ＡＵＣ測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値より台形近似法で算出
上記実施例３と同様に、式（５）を用いて電解質抽出速度Ｊからグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を算出した。得られたグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）および抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）から、上記式（６）を用いて推定血糖ＡＵＣ（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄＡＵＣ）を算出した。

上記式（６）を用いて算出した推定血糖ＡＵＣと、採血により求めた採血血糖ＡＵＣとの相関性を図４０に示す。図４０に示すように、採血血糖ＡＵＣと推定血糖ＡＵＣとは相関係数Ｒ＝０．５９２５程度の相関性を有している。

ここで、推定血糖ＡＵＣの精度を評価するために、測定値と真の値との比ｒを次のようにして求めた。

ｒ＝推定血糖ＡＵＣ／採血血糖ＡＵＣ
このｒが１を中心にしてどの程度の分散をもつのかを評価することによって、上記測定系の精度を評価した。図４０におけるｒの分布を図４１に示す。

ここで、高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）に代えて純水を用いた以外は、前述した実験条件と同じ条件で比較実験を行った。この比較実験の結果に基づいて、図４１に相当する血糖ＡＵＣ測定誤差の分布を求めた。結果を図４２に示す。

そして、図４１（ＫＣｌ水溶液）と図４２（純水）との測定誤差の分布の差をＦ検定によって評価したところ、Ｐ<０．００５で有意差が認められた。すなわち、高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）を抽出媒体に用いた場合、純水からなる抽出媒体よりも血糖ＡＵＣの測定精度が高くなることが分かった。

３．ＫＣＬ水溶液濃度によるグルコース透過率の変動の検証
次に、抽出媒体として高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）を用いた場合に、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）がどの程度向上するのかをＫＣｌ水溶液の濃度（高浸透圧水溶液中の補助成分の濃度）を種々変更した抽出実験を行うことで検証した。実験条件は以下のとおりである。

〔実験条件〕
抽出溶媒： ＫＣｌ水溶液（５、１０、２０、４０、７０ｍＭ）
抽出溶媒量： ９０μＬ
抽出形態： 液体チャンバー（収集部材）
抽出面積： ５ｍｍ×１０ｍｍ
抽出時間： １５分
検体（被験者）数： １人
測定部位： ３部位
グルコース測定方法： ＧＯＤ蛍光吸光度法
ナトリウムイオン測定方法：イオンクロマトグラフ
微細針アレイ形状： 微細針長さ＝３００μｍ、微細針数＝３０５本
穿刺速度： ６ｍ／ｓ
血糖測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値を１５分間隔で測定
血糖ＡＵＣ測定方法： 前腕ＳＭＢＧ値より台形近似法で算出
以上の実験より得られた、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）と採血血糖ＡＵＣとから上記式（６）に基づいて真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）を算出した。さらに、各抽出溶媒を用いたときの真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）を、抽出媒体として純水を用いて抽出したときの真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）で規格化した値であるグルコース透過率比（Ｐ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏ）を算出し、高浸透圧水溶液中の補助成分（塩化カリウム）の濃度との関係を評価した。結果を図４３に示す。図４３において、プロット記号の違いは部位の違いを示している。

図４３より、抽出媒体において、補助成分としてのＫＣｌ濃度を５ｍＭ以上にすると媒体の浸透圧が上昇し、グルコース透過率は純水からなる抽出媒体を用いて抽出する場合に比べて、向上することが分かる。図４３における補助成分（塩化カリウム）の濃度と浸透圧との関係は以下のとおりである。

塩化カリウム濃度 浸透圧
５ｍＭ １０ｍＯｓｍ／ｌ
１０ｍＭ ２０ｍＯｓｍ／ｌ
２０ｍＭ ４０ｍＯｓｍ／ｌ
４０ｍＭ ８０ｍＯｓｍ／ｌ
７０ｍＭ １４０ｍＯｓｍ／ｌ
抽出媒体として純水よりも浸透圧が高い高浸透圧水溶液（塩化カリウム水溶液）を用いた場合に、グルコース透過率が向上する理由としては、以下のことが考えられる。すなわち、純水媒体の場合は、体内の塩濃度に対して抽出媒体（純水）の塩濃度が低いため、水の浸透圧が体内に対して収集リザーバ（抽出媒体を収容する部分）内のほうが低く、水分子は生体内方向へ拡散し、グルコースの透過率を下げる負の方向の溶媒流を生じる。一方、抽出媒体として高浸透圧水溶液（塩化カリウム水溶液）を用いると、収集リザーバ内の塩濃度が高くなり当該収集リザーバ内におけるＫＣｌ水溶液の浸透圧が上がることから、負の方向の溶媒流が消滅し、これにより生体から抽出媒体へのグルコース透過率が向上するものと考えられる。

４．補助成分の種類および濃度の検討
高浸透圧水溶液（塩化カリウム水溶液）に含有させる補助成分（塩化カリウム）の濃度を変更した上記３．より、抽出媒体として純水よりも浸透圧が高い高浸透圧水溶液（塩化カリウム水溶液）を用いることによりグルコース透過率が向上することが示唆された。そこで４．においては、３．に示した測定条件と同じ測定条件の下で、高浸透圧水溶液に含有させる補助成分の種類および濃度を変更した抽出実験を行い、抽出媒体として高浸透圧水溶液を用いる場合に、純水を用いる場合よりもグルコース透過率を向上させることが可能な条件についてより詳細な検討を行った。

具体的には、高浸透圧水溶液の補助成分として、上記１．および２．において使用した塩化カリウム（ＫＣｌ）に加えてグリシンおよび尿素を用いた。また、各高浸透圧水溶液中の補助成分の濃度として、グルコース透過率を向上させる効果が確認された５ｍＭよりもさらに低い濃度を中心に実験を行った。実験条件は以下のとおりである。

〔実験条件１〕
補助成分： 尿素
補助成分濃度： ０．３、０．６、１．３、２．５、５（ｍＭ）
〔実験条件２〕
補助成分： 塩化カリウム
補助成分濃度： ０．４、０．７、１．４、２．９、５．７（ｍＭ）
〔実験条件３〕
補助成分： グリシン
補助成分濃度： ０．２、０．３、０．７、１．３、２．７（ｍＭ）
なお、この他の実験条件は、上記３．と同様である。

以上の実験より得られた、抽出グルコース量Ｍ（ｇｌｃ）と血糖ＡＵＣから上記式（６）を用いて真のグルコース透過率Ｐ´（ｇｌｃ）を算出した。さらに、上記３．と同様にグルコース透過率比Ｐ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏを算出し、グルコース透過率比Ｐ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏと抽出媒体（高浸透圧水溶液）中の補助成分の濃度との関係を評価した。実験条件１（尿素）、実験条件２（塩化カリウム）および実験条件３（グリシン）から得られた結果を、それぞれ図４４〜図４６に示す。

図４４より、高浸透圧水溶液（抽出媒体）中の尿素濃度を０．３ｍＭ以上にすると、純水からなる抽出媒体を用いて抽出する場合に比べてグルコース透過率が向上することが分かる。また、尿素濃度が０．３ｍＭから５ｍＭに至るまでＰ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏが上昇することから、尿素濃度を５ｍＭ以上とした場合にもＰ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏが上昇することが示唆されている。

図４５より、高浸透圧水溶液（抽出媒体）中の塩化カリウム濃度を０．４ｍＭ以上にすると、純水からなる抽出媒体を用いて抽出する場合に比べてグルコース透過率が向上することが分かる。また、塩化カリウム濃度が０．４ｍＭから５．７ｍＭに至るまでＰ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏが上昇している。したがって、塩化カリウム濃度を上昇させると、補助成分（塩化カリウム）の濃度上昇に従ってグルコース透過率が向上することが明らかとなった。

図４６より、高浸透圧水溶液（抽出媒体）中のグリシン濃度を０．２ｍＭ以上にすると、抽出媒体として純水を用いて抽出する場合に比べてグルコース透過率が向上することが分かる。また、グリシン濃度が０．２ｍＭから２．７ｍＭに至るまでＰ´（ｇｌｃ）ｒａｔｉｏが上昇することから、上記３．と同様にグリシン濃度を２．５ｍＭ以上とした場合にもグルコース透過率が向上することが示唆されている。

これらの結果から、４．では、補助成分として塩化カリウム以外の尿素およびグリシンを用いた場合にも、抽出媒体として純水を用いて抽出する場合に比べてグルコース透過率を向上することが確認された。また、補助成分の濃度として、少なくとも０．２ｍＭ以上の濃度においてグルコース透過率を向上させる効果が得られることが確認された。また、上記３．の結果を考慮して、塩化カリウムの濃度を０．４ｍＭから２０ｍＭ程度まで上昇させた場合にグルコース透過率が単調に上昇したことから、高浸透圧水溶液（ＫＣｌ水溶液）の浸透圧（濃度）の上昇に起因して生体から抽出媒体へのグルコース透過率が上昇することが実証された。

以上より、第３および第４実施形態による測定方法では、抽出媒体として純水よりも高い浸透圧を有する高浸透圧水溶液を用いることにより、測定対象成分（グルコース）の高浸透圧水溶液への移動を促進させることができることが実証された。また、補助成分として、塩化カリウム、グリシン、および尿素からなる群から少なくとも１つを用いるとともに、この補助成分の濃度を０．２ｍＭ以上とすることによって、組織液の高浸透圧水溶液への移動を促進させることが可能であることが実証された。

なお、今回開示された実施形態および実施例は、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られるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに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。

たとえば、上記の実施形態では血糖ＡＵＣを測定する例を示したが、測定対象成分の生体内における濃度の組織液の抽出時間に対応する積算値であれば、ＡＵＣに限らず別の値を測定することができる。例えば、組織液の抽出時間内における血中グルコース濃度の平均値を求めてもよい。

また、実施例１及び２においては、収集部材として純水を使用した例を示したが、ゲルを用いても同様の効果を得られることは言うまでもない。純水又はゲルの容積は、６０分以上抽出された組織液中のグルコースを蓄積可能な体積を有していればよく、そのようなゲル又は純水の体積は次のようにして求めることができる。

複数の被験者のグルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）を求めたところ、グルコース透過率Ｐ（ｇｌｃ）の最大値は、高く見積もって５×１０^-６ ｄＬ／ｈと推定された。また、１８０分の組織液の抽出による血糖ＡＵＣの最大値は、高く見積もって８００ｍｇ・ｈ／ｄＬと推定された。式（６）より、Ｍ（ｇｌｃ） ＝ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ＡＵＣ × Ｐ（ｇｌｃ）であるから、抽出時間１８０分あたりの最大グルコース抽出量（Ｍｍａｘ）は、
Ｍｍａｘ ＝ ５×１０^−６（ｄｌ／ｈ）×８００（ｍｇ） ＝ ４．０μｇ
と算出される。この最大グルコース抽出量を保持するゲル中のグルコース濃度が正常空腹時血糖値（８０ｍｇ／ｄＬ）の５％（Ｃｍａｘ）以下になるようなゲルの体積Ｖは、Ｍｍａｘ / Ｃｍａｘから、
４．０μｇ ／ （８０ｍｇ／ｄＬ ×０．０５） ＝ １．０×１０^−４ Ｌ
となる。よって、抽出時間が１８０分である場合のゲルの体積は１００μＬ以上が望ましい。また、抽出時間が１２０分である場合には、ゲルの体積は１００μＬ×２／３＝６６μＬ以上であることが望ましい。同様に、抽出時間が６０分である場合には、１００μＬ×１／３＝３３μＬ以上であることが望ましい。

また、上記第３および第４実施形態では、抽出媒体（高浸透圧水溶液）の浸透圧を上げるための補助成分として塩化カリウム（ＫＣｌ）、尿素およびグリシンを用いているが、これ以外にも他の中性分子溶媒や、他の電解質溶媒を用いることでも浸透圧を上昇させ、同様の効果を得ることができる。

また、上記第１〜第４実施形態では、電気を印加せずに受動拡散により皮膚から組織液を抽出した例を示したが、長時間の組織液の抽出による被験者への負担を考慮する必要がない場合には、イオントフォレシス法を用いて電気の力により組織液を抽出してもよい。この場合でも、６０分以上の長時間をかけて抽出を行う場合、短時間で抽出を行うために強い電圧を印加する必要がない。これにより、電気を印加する装置を小型化することができる。

また、上記第１〜第４実施形態では、穿刺具４００により微細孔６０１を形成して組織液の抽出を促進した後に組織液の抽出を行った例を示したが、本発明はこれに限らず、皮膚の角質を除去するいわゆるピーリングなどによって組織液の抽出を促進してもよい。また、皮膚からの測定対象物（グルコース）の透過を促進するエンハンサーを用いて組織液の抽出を促進してもよい。エンハンサーとしては、例えばアルコールや界面活性剤を使用することができる。エンハンサーは、皮膚に直接塗布してもよいし、ゲルに含ませておいてもよい。さらに、超音波を利用して測定対象成分の抽出を促進することも好適である。具体的には２０ｋＨｚ付近の低周波超音波を皮膚に作用させることで、表皮組織のバリア機能を弱めて組織液の抽出を促進することができる。

また、上記第１〜第４実施形態では、微細孔６０１の開き具合を反映するために、電解質（ＮａＣｌ）の抽出速度を用いて抽出グルコース量の値を補正して推定血糖ＡＵＣを算出した例を示したが、本発明はこれに限らず、微細孔の開き具合を一定にすることが可能であれば、電解質の抽出速度を用いて抽出グルコース量の値を補正する必要はない。この場合には、抽出グルコース量の値を推定血糖ＡＵＣとして用いることができる。

また、上記第１〜第４実施形態では、微細孔６０１の開き具合を反映するために、電解質（ＮａＣｌ）の抽出速度を測定した例を示したが、本発明はこれに限らず、組織液に豊富に含まれる物質であれば、電解質でなくてもよい。

また、上記第１および第３実施形態では、ゲル３０１およびゲル８０１としてポリビニルアルコールからなるゲルをそれぞれ使用した例を示したが、本発明はこれに限らず、セルロースまたはポリアクリル酸からなるゲルを使用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、糖尿病患者の病態把握に用いられる指標の一つである採血血糖ＡＵＣに相当する値として推定血糖ＡＵＣを算出した例を示したが、本発明はこれに限らず、本発明の測定方法を用いて得られる値を他の病気の病態把握に用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、組織液中のグルコース量を測定した例を示したが、本発明はこれに限らず、組織液中に含まれるグルコース以外の物質の量を測定してもよい。本発明により測定される物質としては、たとえば、生化学成分や被験者に投与された薬剤などが挙げられる。生化学成分としては、生化学成分の一種であるたんぱく質の、アルブミン、グロブリンおよび酵素などが挙げられる。また、たんぱく質以外の生化学成分として、クレアチニン、クレアチン、尿酸、アミノ酸、フルクトース、ガラクトース、ペントース、グリコーゲン、乳酸、ピルビン酸およびケトン体などが挙げられる。また、薬剤としては、ジギタリス製剤、テオフィリン、不整脈用剤、抗てんかん剤、アミノ酸糖体抗生物質、グリコペプチド系抗生物質、抗血栓剤および免疫抑制剤などが挙げられる。

また、上記第１実施形態では、算出した推定血糖ＡＵＣの値をそのまま表示部１に表示した例を示したが、本発明はこれに限らず、算出した推定血糖ＡＵＣの値を抽出時間で除した値を表示部１に表示してもよい。これにより、単位時間当たりの推定血糖ＡＵＣを得ることができるので、抽出時間が異なる場合にも、それらの値を容易に比較することができる。

また、上記実施形態では、微細孔を形成して、微細孔が形成された皮膚にゲルを貼り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、図４７に示す収集リザーバ１０００を用いてもよい。具体的には、微細針チップ１００１とゲル１００２とを一体とし、微細針１００１ａの先端からゲル１００２に通じる中空部１００３を設けた収集リザーバ１０００を使用する。この収集リザーバ１０００を皮膚６００に接触させ、図４７に示すように微細針１００１ａが皮膚６００の表皮を貫通した状態で収集リザーバ１０００を放置すると、皮膚６００内の組織液が毛細管現象により微細針１００１ａの先端から中空部１００３を通ってゲル１００２に移動し、ゲル１００２内に蓄積される。

また、上記実施形態では、ＧＯＤ酵素測定法によってグルコースが酸化される際の電流値によってグルコースを定量しているが、ＧＯＤとペルオキシダーゼとを共存させた反応系にグルコースを作用させ、色素の呈色の変化に基づいてグルコースを定量する構成であってもよい。さらに、グルコースによる吸光効率が高い特異波長の光をゲルまたは純水に照射して吸光度を計測し、吸光度に基づいてグルコースを定量する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、抽出された組織液に含まれるグルコースをゲルに蓄積し、蓄積されたグルコースを定量するように構成しているが、抽出された組織液中のグルコースを他の化学物質に変換して蓄積し、変換された化学物質を定量するように構成してもよい。例えば、ゲル３０１にグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）とペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）と色原体とを含ませておくように構成した例が挙げられる。このように構成すれば、ゲル３０１内で下記の化学反応が生じ、ゲル３０１が変色する。

グルコース＋Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ→（ＧＯＤによる触媒）→グルコン酸＋Ｈ_２Ｏ_２
Ｈ_２Ｏ_２＋色原体→（ＰＯＤによる触媒）→２Ｈ_２Ｏ＋色原体（酸化・発色）
色原体の発色度合いはグルコースの量に比例することから、所定時間の組織液の抽出の後にゲルを比色定量にかけることにより、グルコース量を定量することができる。

Claims (12)

1. 組織液の抽出を促進する処理が行われた生体から６０分間以上の抽出時間で抽出された組織液が予め蓄積された収集部材中のグルコース及びナトリウムイオンの量に関する値を取得し、
   前記グルコースの量に関する値及び前記ナトリウムイオンの量に関する値に基づいて、生体内における前記グルコース濃度の前記６０分間以上の抽出時間に対応する積算値を取得する、生体内成分測定方法。
2. 前記収集部材は、前記抽出時間で抽出された組織液を蓄積するゲルを含む、請求項１に記載の生体内成分測定方法。
3. 前記ゲルは、ポリビニルアルコールゲルである、請求項２に記載の生体内成分測定方法。
4. 前記収集部材は、粘着層を有する支持部材を含み、
   前記ゲルが前記支持部材に支持されており、前記収集部材は前記粘着層により生体に貼り付けられる、請求項２又は３に記載の生体内成分測定方法。
5. 前記ゲル中に予め蓄積された組織液は、生体に前記収集部材を前記粘着層で貼り付けることにより、組織液の抽出を促進する処理が行われた生体に、前記ゲルを前記抽出時間接触させることにより蓄積された組織液である、請求項４に記載の生体内成分測定方法。
6. 前記ゲルは、純水よりも浸透圧の高い高浸透圧水溶液を含む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の生体内成分測定方法。
7. 前記高浸透圧水溶液が、塩化カリウム、グリシン、および尿素からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む、請求項６に記載の生体内成分測定方法。
8. 前記高浸透圧水溶液中の前記成分の濃度が０．２ｍｍｏｌ／Ｌ以上である、請求項７に記載の生体内成分測定方法。
9. 前記抽出時間が１２０分間以上である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の生体内成分測定方法。
10. 前記抽出時間が１８０分間以上である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の生体内成分測定方法。
11. 前記組織液の抽出開始から前記抽出時間が経過したとき、抽出の終了を通知する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の生体内成分測定方法。
12. 組織液の抽出を促進する処理が行われた生体から６０分間以上の抽出時間で抽出された組織液中のグルコース及びナトリウムイオンを予め蓄積した収集部材をセットするためのセット部と、
    前記セット部にセットされた前記収集部材によって蓄積された前記グルコース及び前記ナトリウムイオンの量に関する値を取得するための検出部と、
    前記グルコースの量に関する値及び前記ナトリウムイオンの量に関する値に基づいて、生体内における前記グルコース濃度の前記６０分間以上の抽出時間に対応する積算値を取得する解析部と、を備える、生体内成分測定装置。
    

Images