JP7356733B2 - 電気化学センサ - Google Patents
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Description
表裏関係にある第一面と第二面を有し、前記第一面の側に被検液の供給流路が形成される板状部材と、
前記板状部材の前記第二面の側に配され、前記供給流路が形成された前記板状部材の下流側端部を越えた被検液の一部が流れ込む液貯留路と、を備え、
前記板状部材の平面視において、前記液貯留路の入口となる採液口が前記下流側端部から前記供給流路の上流側に離れて位置している
電気化学センサが提供される。
まず、本開示の第一実施形態を説明する。
本実施形態に係る電気化学センサは、被検液中の特定成分を電気化学的に検出するものである。本実施形態では、被験者から採取する尿中に含まれる尿酸を検出する場合を例に挙げる。つまり、本実施形態においては、被検液として被験者から採取する尿を例示し、検出対象となる特定成分として尿中に含まれる尿酸を例示する。
図例のように、本実施形態に係る電気化学センサ10は、短冊状に形成されており、その一端側が測定器20の挿入口(スロット)21に挿入されて用いられる(図中矢印A参照)。
ここで、本実施形態に係る電気化学センサ10の構成例について、具体的に説明する。
図2は、本実施形態に係る電気化学センサ10の構成例を模式的に示す分解斜視図である。なお、図例では、便宜上、各構成要素を分離させた状態で示している。
保護カバー部材11は、耐水性を有する材料、具体的には樹脂材料、セラミック、ガラス、紙等のいずれか、好ましくはポリエチレン(PE)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂材料によって形成されている。PEやPET等の樹脂材料である場合、保護カバー部材11の板厚は、0.1~0.6mm程度であればよい。
保護カバー部材11には、電気化学センサ10を測定器20の挿入口21に挿入する際の挿入端とは反対側の端部(すなわち、供給流路11aの下流側端部)11cの近傍に、保護カバー部材11の板厚方向に貫通する貫通孔11bが設けられている。貫通孔11bの平面形状は、特に限定されるものではない。
流路カバー部材12は、保護カバー部材11と同様の材料によって形成されている。
なお、流路カバー部材12は、供給流路11aにおける流れの下流側の端部12bが、保護カバー部材11における下流側端部11cの位置よりも、平面視において供給流路11aの上流側に所定距離(図中矢印C参照)だけ離れて位置した状態で、保護カバー部材11に対して積層されている。所定距離については、詳細を後述する。
スペーサ部材13は、保護カバー部材11および流路カバー部材12と同様の材料によって形成されている。
なお、スペーサ部材13についても、流路カバー部材12と同様に、供給流路11aにおける流れの下流側の端部13bが、保護カバー部材11における下流側端部11cの位置よりも、平面視において供給流路11aの上流側に所定距離(図中矢印C参照)だけ離れて位置した状態で、流路カバー部材12に対して積層されている。
基材14は、保護カバー部材11、流路カバー部材12およびスペーサ部材13と同様の材料によって形成されている。
なお、基材14についても、流路カバー部材12およびスペーサ部材13と同様に、供給流路11aにおける流れの下流側の端部14eが、保護カバー部材11における下流側端部11cの位置よりも、平面視において供給流路11aの上流側に所定距離(図中矢印C参照)だけ離れて位置した状態で、スペーサ部材13に対して積層されている。
液貯留路15を構成する壁面については、全ての面が親水処理面であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されることはなく、液貯留路15を構成する壁面の少なくとも一つの面が親水処理面であればよい。その場合であっても、親水処理面が全く存在しない場合に比べると、液貯留路15への尿の流れ込みが生じ易くなる。
親水処理面は、液貯留路15を構成する壁面に加えて、当該壁面以外に配されていてもよい。具体的には、保護カバー部材11の第二面の露出部分(流路カバー部材12等によって覆われていない部分)、保護カバー部材11の下流側端部11cを構成する端面、流路カバー部材12の下流側の端部12bを構成する端面、スペーサ部材13の下流側の端部13bを構成する端面、および、基材14の下流側の端部14eを構成する端面が、親水処理面であってもよい。これらの面が親水処理面であれば、供給流路11aから液貯留路15の採液口15aに尿が到達し易くなる。
次に、以上のように構成された本実施形態に係る電気化学センサ10の処理動作例を説明する。
図3は、本実施形態に係る電気化学センサ10の要部における処理動作例を模式的に示す側断面図である。
下流側端部11cと採液口15aとの間は、下流側端部11cを越えた尿が回り込んで採液口15aに到達できる距離に設定される。具体的には、尿の表面張力や保護カバー部材11の第二面の濡れ性等を考慮して、尿が採液口15aに到達できる距離を設定すればよい。
また、下流側端部11cと採液口15aとの間は、供給流路11aにおける尿の流れによる液貯留路15内の尿に対する吸引力を弱めることができる距離に設定される。具体的には、供給流路11aにおける尿の流速や尿の表面張力等を考慮して、吸引力を弱めることができる距離を設定すればよい。さらに具体的には、かかる距離は、液貯留路15内の尿の保持力>液貯留路15内の尿に対する吸引力、という関係が成立する距離となる。
つまり、下流側端部11cと採液口15aとの間は、液貯留路15内に尿がない状態では採液口15aへの尿の回り込みが生じ、かつ、液貯留路15内に尿がある状態では供給流路11aを流れる尿による吸引力を弱められる距離に設定される。
このような距離(突出量)の具体例は、被検液が人体から排出される尿である場合であれば、例えば0.3~1.5mm程度、好ましくは0.5~1.0mm程度、より好ましくは0.6~0.8mm程度となる。
ただし、貫通孔11bが設けられている場合でも、供給流路11aにおける尿の流れを遮蔽するための保護カバー部材11の領域部分は確保されるものとする。
図4は、本実施形態に係る電気化学センサの要部構成例を示す部分拡大図である。
具体的には、図4(a)に示すように、貫通孔11bが設けられている場合でも、保護カバー部材11は、スペーサ部材13の端部13b等と貫通孔11bの上流側孔端との間の領域部分、貫通孔11bの下流側孔端と保護カバー部材11の下流側端部11cとの間の領域部分、液貯留路15における尿の流れ方向から見て貫通孔11bの両側部に位置する領域部分の少なくともいずれかが、供給流路11aにおける尿の流れを遮蔽するための領域部分として機能する。したがって、貫通孔11bが設けられていても、保護カバー部材11の当該領域部分によって、液貯留路15内の尿に対する吸引力を弱めることができる。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
以上に、本開示の第一実施形態を具体的に説明したが、第一実施形態は必ずしも上述の内容に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
通気路の側からの尿の流れ込みを抑制できれば、保護カバー部材11は、その形成長さが制限されていてもよい。具体的には、例えば、流路カバー部材12にスリット溝12aが設けられている場合において、保護カバー部材11は通気路を保護するのに十分な長さであればよく、保護カバー部材11の下流側端部11cに代わって、流路カバー部材12の下流側の端部12bの位置を、スペーサ部材13よりも突き出すように配置してもよい。その場合であっても、流路カバー部材12の端部12bがスペーサ部材13よりも突き出ていることで、尿の一部を液貯留路15内に導きつつ、その尿の流れによって生じる液貯留路15内の尿に対する吸引力を弱めることができる。つまり、保護カバー部材11と流路カバー部材12を有する構成の場合、これらの積層体を「板状部材」として機能させることが可能とになり、それぞれの端部11c,12bの少なくとも一方が液貯留路15の採液口15aから離れて位置していれば、第一実施形態で説明した効果を奏することになる。
次に、本開示の第二実施形態を説明する。ここでは、主に、第一実施形態との相違点を説明する。
図例のように、本実施形態に係る電気化学センサにおいて、保護カバー部材11との積層部材の一つである基材14には、折り曲げ部14fが設けられている。
次に、本開示の第三実施形態を説明する。ここでも、主に、第一実施形態または第二実施形態との相違点を説明する。
本実施形態において、基材14上の各電極14a,14b,14c、特に少なくとも作用電極14aは、酵素膜14gによって覆われている。
以下、本開示の好ましい態様について付記する。
本開示の一態様によれば、
表裏関係にある第一面と第二面を有し、前記第一面の側に被検液の供給流路が形成される板状部材と、
前記板状部材の前記第二面の側に配され、前記供給流路が形成された前記板状部材の下流側端部を越えた被検液の一部が流れ込む液貯留路と、を備え、
前記板状部材の平面視において、前記液貯留路の入口となる採液口が前記下流側端部から前記供給流路の上流側に離れて位置している
電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記板状部材における前記下流側端部の近傍に貫通孔または切欠部が設けられている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記液貯留路を構成する壁面が親水処理面である
付記1または2に記載の電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記液貯留路に繋がる通気路を有する
付記1から3のいずれか1態様に記載の電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記板状部材または前記板状部材との積層部材の少なくともいずれかに折り曲げ部が設けられている
付記1から4のいずれか1態様に記載の電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記板状部材に積層されるスペーサ部材および基材を備え、
前記スペーサ部材には、前記液貯留路を構成するための切欠き部が設けられており、
前記基材には、前記液貯留路内に配置されることになる電極が搭載されており、
前記液貯留路に流れ込んだ被検液に前記電極が接触することで、当該被検液中の特定成分を検出するように構成されている
付記1から5のいずれか1態様に記載の電気化学センサが提供される。
好ましくは、
前記下流側端部と前記採液口との間の距離は、前記液貯留路内の被検液の保持力>前記液貯留路内の被検液に対する吸引力、という関係が成立する距離に設定される
付記1から6のいずれか1態様に記載の電気化学センサが提供される。
11 保護カバー部材
11a 供給流路
11b 貫通孔
11c 下流側端部
11d 切欠部
12 流路カバー部材
12a スリット溝
12b 端部
13 スペーサ部材
13a 切欠き部
13b 端部
14 基材
14a 作用電極
14b 対電極
14c 参照電極
14d 配線
14f 折り曲げ部
14g 酵素膜(イオン選択膜)
15 液貯留路
15a 採液口
20 測定器
Claims (6)
- 表裏関係にある第一面と第二面を有し、前記第一面の側に被検液の供給流路が形成される板状部材と、
前記板状部材の前記第二面の側に配され、前記供給流路が形成された前記板状部材の下流側端部を越えた被検液の一部が流れ込む液貯留路と、
前記液貯留路内に配置される電極と、を備え、
前記液貯留路に流れ込んだ被検液に前記電極が接触することで、当該被検液中の特定成分を検出するように構成されており、
前記板状部材の平面視において、前記液貯留路の入口となる採液口が前記下流側端部から前記供給流路の上流側に離れて位置している
電気化学センサ。 - 前記板状部材における前記下流側端部の近傍に貫通孔または切欠部が設けられている
請求項1に記載の電気化学センサ。 - 前記液貯留路を構成する壁面の少なくとも1つの面が親水処理面である
請求項1または2に記載の電気化学センサ。 - 前記液貯留路に繋がる通気路を有する
請求項1から3のいずれか1項に記載の電気化学センサ。 - 前記板状部材または前記板状部材との積層部材の少なくともいずれかに折り曲げ部が設けられている
請求項1から4のいずれか1項に記載の電気化学センサ。 - 前記板状部材に積層されるスペーサ部材および基材を備え、
前記スペーサ部材には、前記液貯留路を構成するための切欠き部が設けられており、
前記基材には、前記液貯留路内に配置されることになる前記電極が搭載されている
請求項1から5のいずれか1項に記載の電気化学センサ。
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