JP7183241B2 - 体液用多用途センサ組立体 - Google Patents
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Description
どの場合、測定セル内の対向面上の検体センサは、所望に応じて互いに対向配置されてもよく、又は互いにオフセットされてもよい。センサ組立体の測定セルは、基板のうちの1つ又は基板のそれぞれが2つ以上のセンサに面していてもよい。典型的には、測定セルは、一連のセンサ面と共に細長であり、それらのセンサは基板のうちの少なくとも1つに形成され、測定セルに沿って連続的に配置されている。測定セルは、極小サンプルに関する多数のパラメータ値を容易に測定する。
入口から出口まで軸方向に延在する測定チャンバであって、水平方向にチャンバ幅を画定する側壁と、垂直方向にチャンバ高を画定する上壁及び下壁とを有する横断面を有し、側壁、上壁及び下壁のそれぞれが、水溶液に対して各自の壁湿潤性を有する測定チャンバと、
体液の第1のパラメータを測定するように適合された第1のセンサであって、第1の軸方向位置において測定チャンバの内部に露出した第1のセンサ面を有し、第1のセンサ面が水溶液に対する第1の湿潤性を有する第1のセンサと、
体液の第2のパラメータを測定するように適合された第2のセンサであって、第1の軸方向位置の上流又は下流の第2の軸方向位置において測定チャンバの内部に露出した第2のセンサ面を有し、第2のセンサ面が、水溶液に対する第1の湿潤性よりも高い第2の湿潤性を有する第2のセンサと、を備え、
第2の軸方向位置において、チャンバ幅が第2のセンサ面の幅を超え、第2の軸方向位置における測定チャンバが、第1の軸方向位置と比較して水平方向に拡張部を有する。
気体などの第1の流体;分析対象の液体サンプル又はリンス液などの第2の流体;
測定が行われる測定チャンバを画定する固体面;
の分子間相互作用を指す。
図1及び図2に示す上述の実施形態は、センサ組立体1の材料及び寸法を有効に選択するための非限定的な例を提示する。センサ組立体1は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)又はポリエチルメタクリレート(PEM)系ポリマーなどのポリマー封入剤Aで被覆された0.7mm厚のセラミック基板Cから成る上壁及び下壁7、8を有する。上壁及び下壁7、8は、250μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)担体で作製されたスペーサガスケットBによって分離され、両側に75μmのゴム系熱可塑性接着剤が貼付される結果、チャンバ高は400μm±20μmとなる。測定チャンバ2のレイアウトを画定する貫通凹部は、軸方向に34mmの長さを有し、軸方向に垂直な水平方向では、直線壁部の領域において2.3mmの一定幅を有する。直径3mmの円形拡張部は、測定チャンバの下流端から9.1mmの軸方向位置で直線路について対称に形成され、下壁上の第2のセンサの位置と同心である。
-センサ10a/面11a:pO2(光学)/剛性PVC窓
-センサ10b/面11b:空き/壁封入材
-センサ10c/面11c:Ca2+/可塑化PVC
-センサ10d/面11d:cl-/エポキシ
-センサ10e/面11e:pH/可塑化PVC
-センサ10f/面11f:pC2/シリコーン
-センサ10g/面11g:Na+/可塑化PVC
-センサ10h/面11h:K+/可塑化PVC
以下の図3~図6を参照すると、比較試験の可視化データは、異なる測定チャンバ2を有する2つのセンサ組立体1を充填及び排出する高速ビデオ記録から得られるシーケンスとして示され、異なる測定チャンバ2の対応する特徴は同じ参照番号で示されている。図3及び図5に示すセンサ組立体1の測定チャンバ2は、図1に示す実施形態に対応し、実施例1に係る更なる仕様及び第2のセンサ20の位置の拡張部22を有する。図4及び図6に示すセンサ組立体が図3及び図5に示すセンサ組立体と異なる唯一の点は、測定チャンバに拡張部が存在しない、具体的には、第2のセンサ20の周りに拡張部が存在しないことである。拡張部のない長い平行路である図4及び図6の測定チャンバのレイアウトは、従来技術のセンサ組立体の流路レイアウトに相当する。その他の点では、図3~図6に示すセンサ組立体は同一であり、第2のセンサ20と、第2のセンサ20の下流の楕円フロー成形面要素30の存在を含む。以下、「充填」とは、体液サンプルを模倣する水溶液302、402を入口端3から測定チャンバ2に供給することによって、それぞれの測定チャンバ2内の気体301、401と置き換えることを指し、「排出」とは、水溶液502、602を入口端3から注入された気体501、601で再度置き換えることを指す。図3~図6の4つの図では、フロー方向は、各フレーム(a)~(c)の矢印によって示されるように、右側の入口端3から左の出口端4への方向である。測定チャンバは全て、図3~図6に示す記録されたシーケンスの前に水溶液でプライミングする。したがって、側壁のスペーサガスケット材料は、非常に薄い水性膜によって完全に湿らされていると考えられる。
Claims (16)
- 体液中のバイオ分析測定のためのセンサ組立体であって、
入口から出口まで軸方向に延在する測定チャンバであって、水平方向にチャンバ幅を画定する側壁と、垂直方向にチャンバ高を画定する上壁及び下壁とを有する横断面を有し、前記側壁、前記上壁及び前記下壁のそれぞれが、水溶液に対して各自の壁湿潤性を有する測定チャンバと、
体液の第1のパラメータを測定するように適合された第1のセンサであって、第1の軸方向位置において前記測定チャンバの内部に露出した第1のセンサ面を有し、前記第1のセンサ面が水溶液に対する第1の湿潤性を有する第1のセンサと、
体液の第2のパラメータを測定するように適合された第2のセンサであって、前記第1の軸方向位置の上流又は下流の第2の軸方向位置において前記測定チャンバの内部に露出した第2のセンサ面を有し、前記第2のセンサ面が、水溶液に対する前記第1の湿潤性よりも高い第2の湿潤性を有する第2のセンサと、
を備え、
前記第2の軸方向位置における前記第2のセンサ面及び前記測定チャンバは、前記水平方向において前記測定チャンバの幅が前記第2のセンサ面の幅よりも大きくなるような寸法に設定され、平行な流路が、前記水平方向における前記第2のセンサ面の両側を迂回する、体液用センサ組立体。 - 前記第2のセンサ面の水溶液に対する前記第2の湿潤性が、水溶液に対する前記壁湿潤性よりも高い、請求項1に記載の体液用センサ組立体。
- 前記第2のセンサが、水平方向で前記測定チャンバの中央に配置されている、請求項1又は2に記載の体液用センサ組立体。
- 前記測定チャンバが、垂直投影で見たときに、軸方向に配向された対称軸について対称である、請求項1~3のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 垂直投影で見たときに、前記測定チャンバが、
軸方向に延在する直線側壁を有する第1の部分と、
前記第2の軸方向位置において前記第2のセンサ面の周りで拡張部を形成する湾曲側壁を有する第2の部分と、
を備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。 - 前記上壁及び前記下壁が、垂直投影で見たときに、平行な平面であり、前記測定チャンバの輪郭を画定する貫通凹部を有するスペーサガスケットによって互いに分離されており、前記スペーサガスケットが、前記チャンバ高を決定する厚さを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- チャンバ高が、100μm~1mm、200μm~800μm又は300μm~600μmの範囲内である、請求項1~6のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- チャンバ幅が、1~10mm、1.5~7mm、2~4mmの範囲内である、請求項1~7のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 前記第2の軸方向位置において、前記平行な流路により前記測定チャンバの幅が前記第2のセンサ面の幅を超え、前記第2の軸方向位置における前記測定チャンバが、前記第1の軸方向位置と比較して水平方向に拡張部を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 前記測定チャンバが、前記拡張部の下流側及び前記拡張部に隣接する第3の軸方向位置において前記測定チャンバの壁に配置されたフロー成形面要素を更に備え、前記フロー成形面要素が、水溶液に対する周囲の壁面材料の壁湿潤性と異なる面要素湿潤性を有する、請求項9に記載の体液用センサ組立体。
- 水溶液に対する前記フロー成形面要素の面要素湿潤性が、各自の上壁及び下壁の湿潤性よりも低い、請求項10に記載の体液用センサ組立体。
- 前記フロー成形面要素が、金、パラジウム、銀、プラチナ又はこれらの任意の組み合わせなどの金属、若しくは前記面よりも低い湿潤性を有する任意の材料で作製される、又はそれを含む、請求項10又は11に記載の体液用センサ組立体。
- 前記フロー成形面要素の上流縁が、前記入口から前記出口への軸方向で見たときに凸状である、請求項10~12のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 前記フロー成形面要素の下流縁が、前記入口から前記出口への軸方向で見たときに凹状である、請求項10~13のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 前記第2のセンサが、イオン選択性膜で覆われた固体電気化学センサであり、前記第2のセンサ面を形成する最上層が、酵素及び結合剤ポリマーを含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
- 前記第2のセンサが尿素センサである、請求項1~15のいずれか一項に記載の体液用センサ組立体。
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