JPWO2006077750A1 - 分析装置および分析物抽出カートリッジ - Google Patents

Abstract

分析物の抽出と検出とを並行して行う場合でも測定誤差の少ない分析装置（血糖値測定装置）が得られる。この血糖値測定装置（１００）は、被験者から抽出されたグルコースが供給される計測面（２６ａ）を含むセンサ部材（２６）と、計測面に供給されたグルコースに基づく信号を出力する受光素子（３４）と、計測面に接触するセンサ接触面（２３ａ）と、被験者の皮膚に接触する皮膚接触面（２３ｂ）とを有するとともに、グルコースを皮膚接触面から計測面に供給するためのメッシュシート（２３）とを備えている。また、メッシュシートは、皮膚に接触している間、計測面と皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成されている。

Description

本発明は、分析装置および分析物抽出カートリッジに関し、特に、生体から分析物を抽出する分析装置および分析物抽出カートリッジに関する。

従来、皮膚に傷をつけることなく、生体から分析物（グルコース）を抽出して分析する装置が知られている。このような従来の分析装置として、導電媒体のヒドロゲルパッドとイオン導入電極およびセンサ電極とを接触するように配置したイオン導入収集装置が知られている。このようなイオン導入収集装置は、たとえば、国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報に開示されている。

この国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報に開示されたイオン導入収集装置では、ヒドロゲルパッドを手首の皮膚に接触させて、イオン導入電極を介して生体に電流を供給することにより、生体からグルコースを抽出する。そして、その抽出されたグルコースが、ヒドロゲルに含まれる酵素を触媒として反応することに起因して生成される電荷を、センサ電極を用いて検出することによって、グルコースの濃度を算出する。この国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報のイオン導入収集装置では、センサ電極と皮膚との間にヒドロゲルパッドが配置されているので、センサ電極と皮膚との間の距離は、ヒドロゲルパッドの厚みとほぼ一致する。また、国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報には、ヒドロゲルパッドに代えて、イオン導電性媒体を吸収させたスポンジなどの吸上材料を用いる技術も提案されている。この場合、センサ電極と皮膚との間の距離は、スポンジなどの吸上材料の厚みとほぼ一致する。

しかしながら、上記国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報に開示されたイオン導入収集装置では、ヒドロゲルパッドやスポンジが外力により大きく変形するため、グルコースの抽出中にヒドロゲルパッドやスポンジに皮膚や外部からの圧縮力や引張力が加わると、ヒドロゲルパッドやスポンジが変形し、皮膚とセンサ電極との距離にばらつきが生じる。これにより、抽出されたグルコースが酵素まで到達する時間や、抽出されたグルコースが反応することに起因して生成される電荷がセンサ電極まで到達する時間にばらつきが生じるので、グルコースの抽出と電荷の検出とを並行して行うと、測定誤差が生じる場合があるという問題点がある。

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、分析物の抽出と検出とを並行して行う場合でも測定誤差の少ない分析装置および分析物抽出カートリッジ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の局面による分析装置は、被験者から分析物を抽出して分析物を分析する分析装置であって、被験者から抽出された分析物または分析物が反応することに起因して生成される生成物が供給される供給面を含むセンサ部材と、供給面に供給された分析物または生成物に基づく信号を出力する信号出力手段と、供給面に接触する第１の面と、被験者の皮膚に接触する第２の面とを有するとともに、分析物または生成物を第２の面から供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材とを備え、液体保持部材は、皮膚に接触している間、供給面と皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成されている。

この第１の局面による分析装置では、上記のように、分析物または生成物を第２の面から供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材を設けるとともに、液体保持部材を、皮膚に接触している間、供給面と皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成することによって、分析物を抽出しているときのセンサ部材の供給面と皮膚との距離をほぼ一定に保つことができる。従ってセンサ部材の供給面と皮膚との距離が実質的に変化せず、分析物または生成物がセンサ部材に到達するまでの時間をほぼ一定に保つことができる。これにより、分析物の抽出と検出とを並行して行う場合でも、皮膚とセンサ部材との距離のばらつきに起因する測定誤差が生じるのを抑制することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、信号出力手段は、センサ部材に光を照射する光源と、センサ部材を通過した光を検出する光検出器とを含む。このように構成すれば、信号出力手段の光検出器により、センサ部材を通過した光を検出することによって、容易に、信号出力手段により信号を出力することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、信号出力手段は、分析物または生成物の供給面への供給と並行して、分析物または生成物に基づく信号を出力する。このように構成すれば、分析物を抽出しながら、信号出力手段により信号を出力することができるので、分析物の抽出を開始してから分析物の分析結果を算出するまでの時間を短縮することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材の第１の面に接触するように配置される電極と、電極に接続される電源とをさらに備える。このように構成すれば、電源と接続された電極により、液体保持部材を介して被験者の皮膚に電場を付与することができるので、被験者の皮膚から抽出される分析物を電極に向かって移動させることができる。これにより、被験者の皮膚から分析物をより効率良く抽出することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材は、シート状に形成されている。このように構成すれば、皮膚とセンサ部材との距離を小さくすることができるので、分析物が抽出されてからセンサ部材の供給面に到達するまでの時間を短縮することができる。これにより、分析物の抽出を開始してから分析物の分析結果を算出するまでの時間をより短縮することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材は、供給面と皮膚とに挟まれたときに、実質的に一定の厚みを保つ。このように構成すれば、容易に、分析物を抽出しているときのセンサ部材の供給面と皮膚との距離をほぼ一定に保つことができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材は、ナイロン製である。このようにナイロン製の液体保持部材を用いれば、ナイロンは、親水性がよいので、確実に、液体を保持することができる。また、ナイロンは、ほとんど伸縮しないので、センサ側の面と皮膚側の面との距離が変化しにくい液体保持部材を、容易に形成することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材は、１ｍｍ以下の厚みを有する。このように１ｍｍ以下の厚みを有する液体保持部材を用いれば、１ｍｍよりも大きい厚みを有する液体保持部材を用いる場合に比べて、被験者の皮膚から抽出された分析物がセンサ部材に到達するまでの時間を短縮することができるので、分析物が抽出されてからセンサ部材が分析物または生成物を検出するまでの時間を短縮することができる。これにより、分析物の抽出を開始してから分析物の分析結果を算出するまでに要する時間を短縮することができる。

上記第１の局面による分析装置において、好ましくは、液体保持部材は、第１の面と第２の面とを貫通する複数の貫通孔を含む。このように構成すれば、第１の面と第２の面とを貫通する複数の貫通孔に液体を保持することができるので、被験者から抽出された分析物または生成物を、容易に供給面に到達させることができる。

この発明の第２の局面による分析物抽出カートリッジは、被験者から分析物を抽出して分析物を分析する分析装置に装着可能な分析物抽出カートリッジであって、被験者から抽出された分析物または分析物が反応することに起因して生成される生成物が供給される供給面を含むセンサ部材と、供給面に接触する第１の面と、被験者の皮膚に接触する第２の面とを有するとともに、分析物または生成物を第２の面から供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材とを備え、液体保持部材は、皮膚に接触している間、供給面と皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成されている。

この第２の局面による分析物抽出カートリッジでは、上記のように、分析物または生成物を第２の面から供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材を設けるとともに、液体保持部材を、皮膚に接触している間、供給面と皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成することによって、分析物を抽出しているときのセンサ部材の供給面と皮膚との距離をほぼ一定に保つことができる。従ってセンサ部材の供給面と皮膚との距離が実質的に変化せず、分析物または生成物がセンサ部材に到達するまでの時間をほぼ一定に保つことができる。これにより、分析物の抽出と検出とを並行して行う場合でも、皮膚とセンサ部材との距離のばらつきに起因する測定誤差が生じるのを抑制することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、センサ部材は、分析物に対する触媒となる第１酵素を供給面に含む。このように構成すれば、皮膚と第１酵素との距離をほぼ一定に保つことができるので、測定誤差が生じるのをさらに抑制することができる。

この場合、好ましくは、センサ部材は、分析物から生成される第１物質に対する触媒となる第２酵素を供給面にさらに含む。このように構成すれば、皮膚と第２酵素との距離をほぼ一定に保つことができるので、測定誤差が生じるのをさらに抑制することができる。

上記分析物から生成される第１物質を含む構成において、好ましくは、センサ部材は、第１物質から生成される第２物質と反応する発色色素を供給面にさらに含む。このように構成すれば、皮膚と発色色素との距離をほぼ一定に保つことができるので、測定誤差が生じるのをさらに抑制することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、シート状に形成されている。このように構成すれば、皮膚とセンサ部材との距離を小さくすることができるので、分析物が抽出されてからセンサ部材が分析物または生成物を検出するまでの時間を短縮することができる。これにより、分析物の抽出を開始してから分析物の分析結果を算出するまでの時間をより短縮することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、供給面と皮膚とに挟まれたときに、実質的に一定の厚みを保つ。このように構成すれば、容易に、分析物を抽出しているときのセンサ部材の供給面と皮膚との距離をほぼ一定に保つことができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、ナイロン製である。このようにナイロン製の液体保持部材を用いれば、ナイロンは、親水性がよいので、確実に、液体を保持することができる。また、ナイロンは、ほとんど伸縮しないので、センサ側の面と皮膚側の面との距離が変化しにくい液体保持部材を、容易に形成することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、１ｍｍ以下の厚みを有する。このように１ｍｍ以下の厚みを有する液体保持部材を用いれば、１ｍｍよりも大きい厚みを有する液体保持部材を用いる場合に比べて、被験者の皮膚から抽出された分析物がセンサ部材に到達するまでの時間を短縮することができるので、分析物が抽出されてからセンサ部材が分析物または生成物を検出するまでの時間を短縮することができる。これにより、分析物の抽出を開始してから分析物の分析結果を算出するまでに要する時間を短縮することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、第１の面と第２の面とを貫通する複数の貫通孔を含む。このように構成すれば、第１の面と第２の面とを貫通する複数の貫通孔に液体を保持することができるので、被験者から抽出された分析物または生成物を、容易に供給面に到達させることができる。

この場合、液体保持部材の複数の貫通孔は、格子状に配列されていてもよい。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、センサ部材と液体保持部材とにより挟まれるように配置される電極をさらに備える。このように構成すれば、電極を電源に接続するだけで、容易に、液体保持部材を介して被験者の皮膚に電場を付与することができるので、被験者の皮膚から抽出される分析物を電極に向かって移動させることができる。これにより、被験者の皮膚から分析物をより効率良く抽出することができる。

上記第２の局面による分析物抽出カートリッジにおいて、好ましくは、液体保持部材は、供給面の全体を覆うように配置されている。このように構成すれば、液体保持部材を介してセンサ部材に供給された分析物を、供給面全体を用いて検出することができるので、分析物をより精度良く分析することができる。

本発明の一実施形態による抽出カートリッジが装着された血糖値測定装置を被験者の手首に装着した状態を示した斜視図である。 図１に示した血糖値測定装置の内部構造を示した平面図である。 図２中の３００−３００線に沿った断面図である。 図２中の４００−４００線に沿った断面図である。 図３に示した血糖値測定装置を被験者の手首に装着した状態を示した拡大図である。 図２に示した血糖値測定装置に装着される抽出カートリッジの構造を示した平面図である。 図１に示した血糖値測定装置の検知部の構成を示した概略図である。 本発明の一実施形態による抽出カートリッジを収容した抽出カートリッジセットを示した斜視図である。 図８中の５００−５００線に沿った断面図である。 図８に示した抽出カートリッジセットを開いた状態を示した斜視図である。 図１０に示した抽出カートリッジセットの平面図である。 前処理に用いるマイクロニードルを示した斜視図である。 図１２に示したマイクロニードルによる前処理が施された皮膚の状態を示した断面図である。 図１に示した血糖値測定装置による血糖値測定の動作手順を示したフローチャートである。 図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための断面図である。 図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための断面図である。 図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための断面図である。 図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための断面図である。 図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための斜視図である。 図８に示した抽出カートリッジセットの液体供給部材に含まれる純水量と、液体供給部材から抽出カートリッジのメッシュシートに転写された純水量との関係を示した相関図である。 図１に示した血糖値測定装置を用いたグルコースの抽出原理を説明するための模式図である。 図１に示した血糖値測定装置を用いたグルコースの抽出原理を説明するための模式図である。 図１に示した血糖値測定装置を用いたグルコースの抽出原理を説明するための模式図である。 図１に示した血糖値測定装置を用いたグルコースの抽出原理を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態の変形例による抽出カートリッジが装着された血糖値測定装置の内部構造を示した平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による抽出カートリッジが装着される血糖値測定装置を被験者の手首に装着した状態を示した斜視図である。図２〜図４は、図１に示した血糖値測定装置の内部構造を示した図である。図５は、図３に示した血糖値測定装置を被験者の手首に装着した状態を示した拡大図である。図６は、図２に示した血糖値測定装置に装着される抽出カートリッジの構造を示した平面図である。図７は、図１に示した血糖値測定装置の検知部の構成を示した概略図である。図８〜図１１は、本発明の一実施形態による抽出カートリッジセットを収容した抽出カートリッジセットを示した斜視図である。図１２は、前処理に用いるマイクロニードルを示した斜視図である。図１３は、図１２に示したマイクロニードルによる前処理が施された皮膚の状態を示した断面図である。まず、図１〜図７、図１２および図１３を参照して、本発明の一実施形態による抽出カートリッジ２が装着された血糖値測定装置１００の全体構成について説明する。

本発明の一実施形態による血糖値測定装置１００は、生体から生化学成分の一つであるグルコースを抽出するとともに、抽出されたグルコースを分析することにより血糖値を算出する装置である。この血糖値測定装置１００は、図１に示すように、バンド部材１１０を用いて被験者の手首１２０に装着されるように構成されている。バンド部材１１０には、所定の位置に開口を有する固定具（図示せず）が取り付けられている。被験者は、固定具の開口を介して、被験者の手首１２０の抽出部位にニードルローラ１３０（図１２参照）を用いて前処理を施す。

ニードルローラ１３０は、図１２に示すように、アーム１３１と、アーム１３１に回転可能に支持される複数のローラ１３２とにより構成されている。このローラ１３２の外周面には、所定の間隔を隔てて複数の微小な針１３３が形成されている。この針１３３は、皮下組織まで達することはないが、角質層を含む表皮を貫通可能な程度の突出量（約０．３ｍｍ）を有している。このニードルローラ１３０を用いると、図１３に示すように、皮膚に、表皮を貫通し、真皮までは到達するが、皮下組織までは到達しない微細な抽出孔１２１を形成することができるので、これらの複数の抽出孔１２１を介して生体から体液を抽出することが可能である。これにより、図１に示した血糖値測定装置１００を用いて生体からグルコースを抽出する際に、被験者が感じる痛みを軽減することが可能である。なお、本実施形態では、ニードルローラ１３０として、たとえば、Ｔｏｐ−Ｒｏｌ社製のダーマローラを使用する。

血糖値測定装置１００は、図２および図３に示すように、装置本体としての分析ユニット１と、分析ユニット１に着脱可能に保持される抽出カートリッジ２とを備えている。分析ユニット１は、図２および図３に示すように、制御部１１と、表示部１２（図１参照）と、直流方式の定電圧電源１３（図３参照）と、定電圧電源１３から流される電流を測定し、その測定結果を制御部１１に出力する電流計１４（図３参照）と、２つの係合フック１５とを含んでいる。また、分析ユニット１には、図７に示した検知部３を構成する単色光源３１、レンズ３２、レンズ３３および受光素子３４が設けられている。制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、グルコース量を算出した後、その算出したグルコース量から血糖値を算出するための機能を有している。また、表示部１２は、制御部１１により算出されたグルコース量および血糖値を表示するために設けられている。

また、定電圧電源１３は、図３および図５に示すように、後述する抽出カートリッジ２の陽極２４の端子部２４ｃと陰極２５の端子部２５ｃとに接続されている。この定電圧電源１３から０．８Ｖの電圧が陽極２４および陰極２５の間に印加される。また、２つの係合フック１５は、図２および図４に示すように、抽出カートリッジ２を分析ユニット１に固定するために設けられている。また、分析ユニット１に設けられた検知部３を構成する単色光源３１およびレンズ３２は、図３および図７に示すように、後述するセンサ部材２６に分析用の光を供給するための機能を有している。センサ部材２６内を通過した光は、レンズ３３を介して受光素子３４に入射するように構成されている。

また、抽出カートリッジ２は、図２および図４に示すように、抽出カートリッジ２に形成された２つの取付孔２１に上記した分析ユニット１の係合フック１５を各々係合させることによって分析ユニット１に着脱可能に固定されている。この抽出カートリッジ２は、血糖値の測定毎に交換して使用可能なように構成されている。

ここで、本実施形態では、抽出カートリッジ２は、図５および図６に示すように、アクリル製の樹脂からなるカートリッジ本体２２と、純水を保持する媒体として機能するメッシュシート２３と、陽極２４および陰極２５と、グルコースを検知するため検知部３（図７参照）を構成するセンサ部材２６と、両面テープ２７と、実質的に絶縁体の電極シート２８とを含んでいる。カートリッジ本体２２には、図６に示すように、四角形状の凹状の段差部２２ａが設けられている。また、段差部２２ａの中央部には、図５に示すように、カートリッジ本体２２の下面にまで達する貫通孔２２ｂが形成されている。また、段差部２２ａの貫通孔２２ｂを挟んで対向する位置には、それぞれ、円形状の凹部２２ｃが形成されている。この２つの凹部２２ｃには、後述する陽極２４および陰極２５の端子部２４ｃおよび２５ｃが各々嵌め込まれる。貫通孔２２ｂの内部には、メッシュシート２３と、活性炭電極２４ｂおよび２５ｂと、作用部２４ｄおよび２５ｄとが保持されている。また、電極シート２８は、凹状の段差部２２ａに嵌め込まれるとともに、作用部２４ｄおよび２５ｄと、センサ部材２６との間に配置されている。この電極シート２８には、約９ｍｍ×約３ｍｍの大きさの開口部２８ａが形成されている。センサ部材２６の計測面２６ａは、上記電極シート２８の開口部２８ａを介してメッシュシート２３側に露出している。

また、本実施形態では、メッシュシート２３は、図３〜図５に示すように、血糖値測定装置１００が被験者の手首１２０に装着された際にセンサ部材２６の計測面２６ａに接触するセンサ接触面２３ａと、被験者の手首１２０の皮膚に接触する皮膚接触面２３ｂとを有している。また、メッシュシート２３は、図５に示すように、活性炭電極２４ｂおよび２５ｂの下面に接触するとともに、約２０μｍの厚みを有する両面テープ２７により、カートリッジ本体２２の下面側から固定されている。この両面テープ２７は、皮膚の測定箇所（抽出部位）を規定する開口部２７ａを有しており、カートリッジ本体２２の下面全体に渡って貼り付けられている。メッシュシート２３は、グルコースの抽出時には純水を含んだ状態になる。また、メッシュシート２３は、両面テープ２７の開口部２７ａを介して被験者の手首１２０の皮膚の盛り上がりにより上方に向けて押し上げられることにより、センサ部材２６の下面に接触するように構成されている。本実施形態において使用されるメッシュシート２３は、ナイロン製で、約１０ｍｍの長さ、約４ｍｍの幅、および、約５０μｍの厚みを有している。なお、メッシュシート２３の厚みは、好ましくは約１μｍ以上約１ｍｍ（１０００μｍ）以下であり、より好ましくは、約３０μｍ以上約５００μｍ以下である。このように、約３０μｍ以上の厚みを有するメッシュシート２３を用いれば、測定時の皮膚からの押圧力などによりメッシュシート２３が破損するのを容易に抑制することができる。

また、約５００μｍ以下の厚みを有するメッシュシート２３を用いることによって、約５００μｍより大きい厚みを有するメッシュシート２３を用いる場合に比べて、被験者の皮膚から抽出されたグルコースがセンサ部材２６の計測面２６ａに到達するまでの時間を短縮することができるので、グルコースの抽出を開始してからセンサ部材２６がグルコースを検出するまでの時間を短縮することが可能になる。これにより、グルコースや血糖値の測定時間を短縮することが可能である。このメッシュシート２３は、可撓性を有する一方、実質的に伸縮性を有さず、厚みがほとんど変化しないように構成されている。すなわち、メッシュシート２３は、被験者の手首１２０の皮膚と接触するとともに、センサ部材２６の計測面２６ａと被験者の手首１２０の皮膚との間に挟まれた状態で、実質的に一定の厚みを保つように構成されている。これにより、被験者の手首１２０の皮膚と、センサ部材２６の計測面２６ａとの間の距離は、メッシュシート２３の厚みとほぼ一致し、本実施形態では、約５０μｍである。また、メッシュシート２３は、約３０μｍの太さのナイロン繊維を編み込んで形成されており、縦横それぞれ約３３μｍの正方形状の網目構造を有している。すなわち、メッシュシート２３は、網目を構成する複数の貫通孔２３ｃ（図２２〜図２４参照）を有する多孔質構造を有している。この複数の貫通孔２３ｃは、センサ接触面２３ａから皮膚接触面２３ｂに向かってメッシュシート２３を貫通するように形成されている。なお、被験者の手首１２０の皮膚と、陽極２４および陰極２５との間の距離は、メッシュシート２３の厚みとほぼ一致し、本実施形態では、約５０μｍである。

陽極２４および陰極２５は、図５および図７に示すように、それぞれ、塩化銀（ＡｇＣｌ）からなる集電極２４ａおよび２５ａと、多孔質導電物質としての活性炭からなる活性炭電極２４ｂおよび２５ｂとにより構成されている。集電極２４ａおよび２５ａは、カートリッジ本体２２の段差部２２ａに形成された２つの凹部２２ｃに各々嵌め込まれた円形状の端子部２４ｃおよび２５ｃと、端子部２４ｃおよび２５ｃに各々接続された作用部２４ｄおよび２５ｄとにより構成されている。また、活性炭電極２４ｂおよび２５ｂは、集電極２４ａおよび２５ａの作用部２４ｄおよび２５ｄの下方に各々貼り付けられており、約１０００ｍ^２／ｇ〜約３０００ｍ^２／ｇの比表面積を有している。陽極２４の端子部２４ｃおよび陰極２５の端子部２５ｃは、分析ユニット１に設けられた直流方式の定電圧電源１３に接続されている。

また、センサ部材２６は、図５に示すように、電極シート２８の上面に配置されている。このセンサ部材２６は、下面側にグルコースの分析を行う計測面２６ａを有している。この計測面２６ａには、グルコースが反応することに起因して発色する発色色素と、所定の酵素とを含む混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。

具体的には、センサ部材２６の計測面２６ａには、グルコースに対する触媒としての酸化酵素であるグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）と、グルコースがＧＯＤを触媒として反応することによって生成される過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）に対する触媒としての酸化還元酵素であるペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）と、Ｈ_２Ｏ_２がＰＯＤを触媒として反応することによって生成されるＯ^＊（活性酸素）と反応して発色する発色色素とをゲルに混合した混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。

また、センサ部材２６は、図７に示すように、ガラス製の基板２６ｂと、基板２６ｂの下方に取り付けられた第１光導波路層２６ｃと、第１光導波路層２６ｃの下方の中央部に取り付けられた第２光導波路層２６ｄと、第２光導波路層２６ｄを挟むように第１光導波路層２６ｃの下方に形成された保護膜２６ｅと、保護膜２６ｅの外側を覆う遮光層２６ｆとにより構成されている。第１光導波路層２６ｃは、基板２６ｂより高い屈折率を有している。また、第２光導波路層２６ｄは、側方が傾斜した台形状を有するとともに、第１光導波路層２６ｃより高い屈折率を有している。センサ部材２６の計測面２６ａは、第２光導波路層２６ｄのうちの保護膜２６ｅから露出した部分であり、図５に示すように、測定時にはメッシュシート２３の上面と接触する。このセンサ部材２６と、上記した分析ユニット１の単色光源３１、レンズ３２、レンズ３３および受光素子３４とにより、本実施形態の検知部３が構成されている。

次に、図３、図４、図６および図８〜図１１を参照して、上記した血糖値測定装置１００に装着される未使用の抽出カートリッジ２を収容した抽出カートリッジセット２００の構成について説明する。

抽出カートリッジセット２００は、血糖値測定装置１００に装着される前の未使用の抽出カートリッジ２を乾燥した状態で収容するとともに、血糖値測定装置１００に装着する際には、抽出カートリッジ２のメッシュシート２３に所定量の純水を含ませることが可能なように構成されている。本実施形態による抽出カートリッジセット２００は、図８および図９に示すように、支持部材４０と、上述した抽出カートリッジ２（図９参照）と、乾燥剤５０（図９参照）と、液体供給部材６０（図９参照）と、分離部材７０とを備えている。

支持部材４０は、可撓性を有するシート状に形成されている。この支持部材４０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）と、アルミ箔と、ポリエチレンとをこの順番に積層した３層構造を有している。また、支持部材４０は、ポリエチレン層が内側になるようにＵ字状に折り曲げられている。また、支持部材４０は、カートリッジ支持部４１と、カートリッジ支持部４１と対向して配置される液体供給部材支持部４２と、カートリッジ支持部４１および液体供給部材支持部４２を連結する折り曲げ部４３とから構成されている。また、カートリッジ支持部４１の２つの角部４１ａと液体供給部材支持部４２の２つの角部４２ａとは、図８に示すように、角部４１ａおよび４２ａの表面を構成するポリエチレン層が熱により溶着されることにより固定されている。これにより、支持部材４０は、実質的に袋のような形状に構成されるので、カートリッジ支持部４１、液体供給部材支持部４２および折り曲げ部４３により囲まれる領域内に抽出カートリッジ２および液体供給部材６０を保持（収容）することが可能になる。なお、カートリッジ支持部４１の角部４１ａと液体供給部材支持部４２の角部４２ａとの固定状態は、容易に解除することが可能な溶着力で溶着されている。

抽出カートリッジ２は、図９に示すように、支持部材４０のカートリッジ支持部４１の内面側に一対の弱粘着性の両面テープ８１により容易に離脱可能なように接着されている。また、抽出カートリッジ２は、メッシュシート２３の皮膚に配置される側の面が液体供給部材６０側（図９の上向き）になるように配置されている。

乾燥剤５０は、抽出カートリッジ２と所定の間隔を隔てた位置に配置されており、支持部材４０のカートリッジ支持部４１の内面側に接着剤８２により強固に固定されている。乾燥剤５０は、抽出カートリッジ２のメッシュシート２３（図６参照）が空気中の水分などを吸収して湿った状態になるのを抑制するために設けられている。

液体供給部材６０は、不織布である脱脂綿（カット綿）からなり、約１５ｍｍの長さ、約１５ｍｍの幅、および、約５０μｍの厚みを有する。また、液体供給部材６０は、所定量（本実施形態では、約１５０μｌ）の純水を吸収保持している。なお、本実施形態で使用する純水は、１８．３ＭΩ・ｃｍの電気抵抗率（比抵抗）を有しており、実質的に絶縁体（非導電性物質）である。この液体供給部材６０は、図９に示すように、支持部材４０のカートリッジ支持部４１に取り付けられた抽出カートリッジ２のメッシュシート２３と対向するように、支持部材４０の液体供給部材支持部４２の内面側に接着剤８３により強固に固定されている。上記のように、抽出カートリッジ２のセンサ部材２６の計測面２６ａ側に配置された電極シート２８の開口部２８ａ（約９ｍｍ×約３ｍｍ）よりも大きい面積の液体供給部材６０（約１５ｍｍ×約１５ｍｍ）を用いることによって、抽出カートリッジ２と液体供給部材６０との接触時に互いの位置が多少ずれたとしても、確実に液体供給部材６０から抽出カートリッジ２のメッシュシート２３に純水を供給することが可能である。なお、本実施形態では、液体供給部材６０が吸収している純水（約１５０μｌ）のうち約１％の純水（約１．５μｌ）が、液体供給部材６０から抽出カートリッジ２のメッシュシート２３に供給される。このように、液体供給部材６０が吸収保持している純水のうちの一部をメッシュシート２３に供給することによって、液体供給部材６０が吸収保持している純水が多少蒸発したとしても、適切な量の純水をメッシュシート２３に供給することができるため、抽出カートリッジ２の保存期間を長くすることができる。

分離部材７０は、上記した支持部材４０と同様、可撓性を有するシート状に形成されており、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）層（内表面）と、アルミ箔と、ポリエチレン層（外表面）とからなる３層構造を有している。この分離部材７０は、図８および図９に示すように、Ｕ字状の支持部材４０のカートリッジ支持部４１、液体供給部材支持部４２および折り曲げ部４３により囲まれる領域内に収容されている。また、分離部材７０のポリエチレン層からなる外表面の所定部分が、支持部材４０のポリエチレン層からなる内表面の所定部分に対して熱による溶着により取り付けられている。分離部材７０は、図９に示すように、支持部材４０のカートリッジ支持部４１に対向して配置されるカートリッジ収容部７１と、支持部材４０の液体供給部材支持部４２に対向して配置される液体供給部材収容部７２と、カートリッジ収容部７１および液体供給部材収容部７２に挟まれて配置される挟持部７３とを含んでいる。カートリッジ収容部７１および液体供給部材収容部７２は、図１０に示すように、挟持部７３の所定の辺７３ａから２つに分離して延びるように、挟持部７３に一体的に形成されている。

カートリッジ収容部７１は、図９、図１０および図１１に示すように、支持部材４０のカートリッジ支持部４１との間に抽出カートリッジ２および乾燥剤５０を収容可能な凹部７１ａを有している。このカートリッジ収容部７１の凹部７１ａは、平面的に見て五角形のホームベース形状を有している。また、カートリッジ収容部７１の凹部７１ａの周囲は、図１１に示すように、外表面を構成するポリエチレン層が熱により支持部材４０の内表面を構成するポリエチレン層に溶着されることにより支持部材４０のカートリッジ支持部４１の内面側に固定されている。これにより、支持部材４０のカートリッジ支持部４１および分離部材７０のカートリッジ収容部７１の凹部７１ａにより形成される外部から密閉された空間内に、抽出カートリッジ２および乾燥剤５０を保持することが可能になる。その結果、支持部材４０および分離部材７０により形成される空間内に抽出カートリッジ２を乾燥した状態で保存することが可能である。また、カートリッジ収容部７１の凹部７１ａをホームベース形状に形成することにより、凹部７１ａを四角形状に形成する場合と異なり、カートリッジ収容部７１の凹部７１ａの角部７１ｂを起点として分離部材７０が支持部材４０から剥離されるので、小さい力で、容易に分離部材７０を支持部材４０から取り外すことが可能である。

液体供給部材収容部７２は、支持部材４０の液体供給部材支持部４２との間に純水を含んだ状態の液体供給部材６０を収容可能な凹部７２ａを有している。この液体供給部材収容部７２の凹部７２ａは、平面的に見て五角形のホームベース形状を有している。また、液体供給部材収容部７２の凹部７２ａの周囲は、外表面を構成するポリエチレン層が熱により支持部材４０の内表面を構成するポリエチレン層に溶着されることにより支持部材４０の液体供給部材支持部４２の内面側に固定されている。これにより、支持部材４０の液体供給部材支持部４２および分離部材７０の液体供給部材収容部７２の凹部７２ａより形成される外部から密閉された空間内に、純水を含んだ液体供給部材６０を保持することが可能になる。また、液体供給部材収容部７２の凹部７２ａをホームベース形状に形成することにより、凹部７２ａを四角形状に形成する場合と異なり、液体供給部材収容部７２の凹部７２ａの角部７２ｂを起点として分離部材７０が支持部材４０から剥離されるので、小さい力で、容易に分離部材７０を支持部材４０から取り外すことが可能である。

挟持部７３は、分離部材７０を支持部材４０から取り外す際に被験者によって挟持されるために設けられている。この挟持部７３は、図９に示すように、支持部材４０の折り曲げ部４３と対向する位置から所定の長さだけ外部に向かって突出している。この挟持部７３の突出した部分を被験者が挟持して矢印Ｃ方向に引っ張ることによって、その引っ張り力が挟持部７３を介してカートリッジ収容部７１および液体供給部材収容部７２に伝達されるので、カートリッジ収容部７１および液体供給部材収容部７２を、各々の凹部７１ａおよび７２ａの角部７１ｂおよび７２ｂを起点として支持部材４０のカートリッジ支持部４１および液体供給部材支持部４２から徐々に剥離させることが可能である。

図１４は、図１に示した血糖値測定装置を使用した血糖値測定の動作手順を示したフローチャートである。図１５〜図１９は、図８に示した抽出カートリッジセットから抽出カートリッジを取り出す際の動作を説明するための図である。図２０は、抽出カートリッジセットの液体供給部材に吸収保持されている純水量と、液体供給部材から抽出カートリッジのメッシュシートに転写（供給）された純水量との関係を示した相関図である。図２１〜図２４は、図１に示した血糖値測定装置を用いたグルコースの抽出原理を説明するための模式図である。次に、図１、図５、図６、図９および図１２〜図２４を参照して、血糖値測定装置１００を用いた血糖値測定の動作手順を説明する。

まず、図１４に示したステップＳ１において、被験者の手首１２０にバンド部材１１０を装着する。このとき、測定箇所（抽出部位）がバンド部材１１０の固定具の開口（図示せず）内に位置するようにバンド部材１１０を装着する。

そして、ステップＳ２において、被験者は、未使用の抽出カートリッジ２を抽出カートリッジセット２００から取り出す。具体的には、被験者は、図８および図９に示した抽出カートリッジセット２００の支持部材４０のカートリッジ支持部４１の外面側と液体供給部材支持部４２の外面側とを、２つの指を用いて矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向から挟み込むことにより抽出カートリッジセット２００を保持する。この抽出カートリッジセット２００には、未使用の乾燥した抽出カートリッジ２と、所定量（約１５０μｌ）の純水を吸収保持している液体供給部材６０とが互いに接触しない状態で収容されている。そして、被験者は、抽出カートリッジセット２００の支持部材４０から外部に突出した分離部材７０の挟持部７３を、指を用いて挟持するとともに矢印Ｃ方向に引っ張る。これにより、図１５および図１６に示すように、分離部材７０の挟持部７３が矢印Ｃ方向に移動される。この挟持部７３の矢印Ｃ方向への移動に伴って、分離部材７０のカートリッジ収容部７１および液体供給部材収容部７２が、カートリッジ収容部７１の凹部７１ａの角部７１ｂと、液体供給部材収容部７２の凹部７２ａの角部７２ｂとを起点として、支持部材４０のカートリッジ支持部４１および液体供給部材支持部４２から徐々に剥離される。

そして、図１７に示すように、乾燥した抽出カートリッジ２と純水を吸収保持している液体供給部材６０との間から分離部材７０が取り除かれるとともに、支持部材４０のカートリッジ支持部４１および液体供給部材支持部４２が被験者の指により矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向から押圧される。これにより、乾燥した抽出カートリッジ２のメッシュシート２３と純水を吸収保持している液体供給部材６０とが接触して、液体供給部材６０に吸収保持されている純水（約１５０μｌ）のうちの約１％（約１．５μｌ）が抽出カートリッジ２のメッシュシート２３（図６参照）に転写（供給）される。

ここで、図２０を参照して、本実施形態による転写（供給）方法を用いた場合の転写精度（転写率）および再現性について行った実験について説明する。図２０では、横軸に、カット綿からなる液体供給部材６０に吸収保持されている純水量（μｌ）が取られており、縦軸に、液体供給部材６０からナイロン製のメッシュシート２３に転写された純水量（μｌ）が取られている。この実験では、７５μｌ、１５０μｌおよび２００μｌの純水を吸収保持した３種類の液体供給部材６０について、それぞれ３回ずつ、メッシュシート２３と接触させることにより液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写を行った。そして、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写量を各々測定した。その結果、図２０に示すように、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が７５μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３に転写された純水量の平均値は、約０．４０μｌであった。また、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が１５０μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３に転写された純水量の平均値は、約１．４０μｌであった。また、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が２００μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３に転写された純水量の平均値は、約１．９０μｌであった。

これにより、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が７５μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写量の平均値（約０．４０μｌ）は、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量（７５μｌ）の約０．５％程度であることが判明した。また、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が１５０μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写量の平均値（約１．４０μｌ）は、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量（１５０μｌ）の約１．０％程度であることが判明した。また、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が２００μｌの場合には、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写量の平均値（約１．９０μｌ）は、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量（２００μｌ）の約１．０％程度であることが判明した。この結果、液体供給部材６０に吸収保持されている純水の量が多い（１５０μｌおよび２００μｌ）場合には、液体供給部材６０に吸収保持されている純水の量が少ない（７５μｌ）場合（約０．５％の転写率）に比べて、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写率（液体供給部材６０に含まれる純水量に対する転写量の割合）が大きくなる（約１．０％の転写率）ことがわかった。これは、液体供給部材６０に吸収保持されている純水の量が少ないと、純水が液体供給部材６０から外部に移動しにくくなるためであると考えられる。

また、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が１５０μｌの場合と２００μｌの場合とで、液体供給部材６０からメッシュシート２３への純水の転写率にほとんど差が生じないことがわかった。これにより、液体供給部材６０に吸収保持されている純水量が比較的多い（約１５０μｌ）場合には、カット綿（脱脂綿）からなる液体供給部材６０からナイロン製のメッシュシート２３への純水の転写率が約１．０％で安定する傾向にあることがわかった。また、転写量の再現性としてのＣＶ（変動係数：実質的なデータのばらつきを評価する尺度）値は、約１０％程度であった。このことから、カット綿（脱脂綿）からなる液体供給部材６０からナイロン製のメッシュシート２３への純水の転写の再現性も十分に高いことが判明した。

上記のように、液体供給部材６０から純水をメッシュシート２３に転写した後、支持部材４０のカートリッジ支持部４１の２つの角部４１ａと液体供給部材支持部４２の２つの角部４２ａとの固定状態を解除して、支持部材４０の液体供給部材支持部４２を折り曲げ部４３を支点として図１７に示す矢印Ｄ方向に回動させることによって、図１８および図１９に示す状態にする。そして、所定量（約１．５μｌ）の純水を含んだメッシュシート２３を含む抽出カートリッジ２をカートリッジ支持部４１に片面が取り付けられた一対の両面テープ８１から取り外す。

そして、ステップＳ３において、抽出カートリッジ２の一対の取付孔２１に血糖値測定装置１００の一対の係合フック１５を係合させることにより、血糖値測定装置１００に所定量（約１．５μｌ）の純水を含んだメッシュシート２３を含む未使用の抽出カートリッジ２を取り付ける。そして、ステップＳ４において、図１３に示すように、ニードルローラ１３０（図１２参照）を用いて抽出部位の皮膚に複数の微細な抽出孔１２１を形成することにより、前処理を行う。このニードルローラ１３０を用いた前処理により皮膚に形成された抽出孔１２１には、図２１に示すように、皮膚の真皮中にもともと溜まっていたグルコースを含む体液が徐々に滲み出してくる。そして、ステップＳ５において、血糖値測定装置１００をバンド部材１１０の固定具に取り付ける。これにより、抽出カートリッジ２の下面側が被験者の皮膚に接触した状態で、血糖値測定装置１００が被験者の手首１２０に装着される。具体的には、図５に示すように、手首１２０の測定箇所（抽出部位）がバンド部材１１０（図１参照）の締め付けにより盛り上がることにより、メッシュシート２３と皮膚とが接触するとともに、メッシュシート２３の中央部が上方向に移動してセンサ部材２６の下面（計測面２６ａ）に接触した状態になる。

このとき、図２２に示すように、メッシュシート２３に含まれる純水が皮膚に形成された抽出孔１２１の内部に入っていく。そして、図２３に示すように、皮膚の抽出孔１２１に滲み出た体液とメッシュシート２３からの純水とが混ざり合うことにより、抽出孔１２１内部の体液がメッシュシート２３の貫通孔２３ｃに保持されている純水中に拡散される。これにより、抽出孔１２１の内部の浸透圧が皮膚の真皮の浸透圧に比べて低くなるので、再び、真皮から体液が抽出孔１２１に滲み出す。その結果、抽出カートリッジ２の陽極２４および陰極２５に定電圧電源１３から電圧を印加する前に、皮膚に形成された抽出孔１２１を介して滲み出てきた体液がメッシュシート２３の貫通孔２３ｃに保持されている純水中にある程度拡散された状態になる。この状態で、図１４のステップＳ６において、血糖値測定装置１００の測定開始スイッチ（図示せず）を押すことによって、定電圧電源１３により定電圧（０．８Ｖ）を陽極２４および陰極２５に約３分間印加する。これにより、抽出孔１２１に存在する電荷を帯びたイオン成分が陽極２４および陰極２５に向かって積極的に移動するので、図２４に示すように、生体から検知部３によって検知可能な量のグルコースを含む体液がメッシュシート２３に保持された純水中に収集される。

ここで、抽出カートリッジ２の陽極２４および陰極２５に電圧を印加することによるメッシュシート２３に保持された純水への体液の収集のメカニズムについて説明する。定電圧電源１３により陽極２４および陰極２５に電圧が印加されると、陽極２４側の集電極２４ａは、正（＋）の電荷を帯びるとともに、陰極２５側の集電極２５ａは、負（−）の電荷を帯びる。陽極２４の集電極２４ａおよび陰極２５の集電極２５ａの下方に各々貼り付けられた活性炭電極２４ｂおよび２５ｂは、分極性を有している。このため、陽極２４側の活性炭電極２４ｂ内の下部は、正（＋）に帯電し、陰極２５側の活性炭電極２５ｂ内の下部は、負（−）に帯電する。これにより、抽出孔１２１内部に抽出されている体液に含まれるナトリウムイオン（Ｎａ^＋）および塩化物イオン（Ｃｌ⁻）が、それぞれ、活性炭電極２５ｂおよび活性炭電極２４ｂに向かってメッシュシート２３に保持された純水中を移動する。この体液中のナトリウムイオン（Ｎａ^＋）および塩化物イオン（Ｃｌ⁻）の活性炭電極２５ｂおよび２４ｂへの移動に伴って、体液中のグルコースなどの生化学成分が、メッシュシート２３に保持された純水中に移動する。そして、グルコースなどの生化学成分は、センサ部材２６の計測面２６ａに到達する。

ステップＳ６と並行して、ステップＳ７において、センサ部材２６を用いてグルコース量を測定する。このステップＳ７でのグルコース量の算出は、定電圧電源１３が陽極２４および陰極２５に定電圧を印加している間に、所定時間ごと（例えば１秒ごと）に継続して行われる。

具体的には、本実施形態のセンサ部材２６の計測面２６ａに塗布された混合ゲル中の酸化酵素であるグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）が触媒として作用することにより、計測面２６ａに到達したグルコースから過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）およびグルコン酸が生成される。次に、センサ部材２６の計測面２６ａに塗布されている混合ゲル中の酸化還元酵素であるペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）が触媒として作用することにより、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）から活性酸素（Ｏ^＊）および水（Ｈ_２Ｏ）が生成される。そして、センサ部材２６の計測面２６ａに塗布されている混合ゲル中の発色色素が、生成された活性酸素（Ｏ^＊）と反応することにより発色する。

これにより、純水を含んだメッシュシート２３に接しているセンサ部材２６の第２光導波路層２６ｄ（図７参照）内を全反射しながら通過する光は、生体から抽出されたグルコースの量に応じて発色する発色色素により吸収された後、受光素子３４に到達する。この受光素子３４から出力される信号に基づいて、制御部１１がグルコース量を算出する。なお、純水に含有される発色色素としては、たとえば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ−３−サルフォプロピル）トリジンジカリウム塩、および、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジリデンなどを用いることができる。そして、ステップＳ８において、制御部１１により、ステップＳ７で１秒ごとに算出したグルコース量から以下の式（１）の解析法に基づいて血糖値を算出するとともに、算出された単位時間当たりのグルコース抽出量および血糖値を表示部１２（図１参照）に表示する。

ＢＧ ＝ Ｃ／Ｐ
＝ Ｃ／（Ａ×Ｉ＋Ｂ） ・・・（１）
なお、上記式（１）において、「ＢＧ」は、算出血糖値を表し、「Ｃ」は、ステップＳ７で得られる１秒ごとのグルコース量から算出される単位時間当たりのグルコース抽出量を表し、「Ｐ」は、抽出部位のグルコース透過率（グルコースの通しやすさ）を表し、「Ｉ」は、電圧の印加中に電流計１４により測定された平均電流値を表している。また、「Ａ」および「Ｂ」は、予め実験により決定された定数である。そして、図１４のステップＳ９において、バンド部材１１０の固定具から血糖値測定装置１００を取り外す。

そして、ステップＳ１０において、抽出カートリッジ２の一対の取付孔２１と、血糖値測定装置１００の一対の係合フック１５との係合状態を解除することにより、血糖値測定装置１００から使用済の抽出カートリッジ２を取り外す。この使用済の抽出カートリッジ２は、破棄してもよいし、適切な処理を施して再利用してもよい。その後、ステップＳ１１において、被験者の手首１２０からバンド部材１１０を取り外す。これにより、血糖値測定装置１００を用いた血糖値測定が終了する。

本実施形態では、上記のように、グルコースを皮膚接触面２３ｂから計測面２６ａに供給するための純水を保持可能であるナイロン製のメッシュシート２３を設けるとともに、メッシュシート２３を、皮膚に接触している間、計測面２６ａと皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成することによって、グルコースを抽出しているときの計測面２６ａと皮膚との距離をほぼ一定に保つことができる。従って計測面２６ａと皮膚との距離が実質的に変化せず、グルコースがセンサ部材２６に到達するまでの時間をほぼ一定に保つことができる。これにより、グルコースの抽出と検出とを並行して行っているにもかかわらず、皮膚とセンサ部材２６との距離のばらつきに起因する測定誤差が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、メッシュシート２３を、抽出カートリッジ２の保存中には乾燥しているように構成することによって、センサ部材２６に含まれる酵素（グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）およびペルオキシダーゼ（ＰＯＤ））が、水分と接触することに起因して、短時間で劣化してしまうのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の貫通孔２３ｃを有するメッシュシート２３を用いることによって、容易に、メッシュシート２３の網目を構成する複数の貫通孔２３ｃに液体供給部材６０から供給される純水を保持することができるので、被験者から抽出されたグルコースを、貫通孔２３ｃの内部の純水を介して計測面２６ａに容易に到達させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、血糖値測定装置１００の定電圧電源１３に接続される陽極２４および陰極２５が単一のメッシュシート２３と接触するように、単一の抽出カートリッジ２を構成することによって、定電圧電源１３に接続された陽極２４および陰極２５により、メッシュシート２３を介して被験者の手首１２０の皮膚に電場を付与することができるので、被験者の皮膚から抽出されるグルコースを陽極２４および陰極２５に向かって移動させることができる。これにより、単一のメッシュシート２３に保持された純水に、陽極２４および陰極２５に向かって移動するグルコースが保持されるので、被験者の皮膚からグルコースをより効率良く抽出することができる。

なお、今回開示された実施形態は、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られるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。

たとえば、上記実施形態では、本発明の分析物保持部材としてナイロン製の網目構造を有するメッシュシートを用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、ナイロン以外の紙および樹脂などの絶縁材料により形成されたメッシュシートを用いてもよい。また、メッシュシートに代えて、レーザなどを用いて樹脂などに孔を空けることにより形成された多孔質構造の部材を用いてもよい。

また、上記実施形態では、液体供給部材からメッシュシートに供給する液体として実質的に非導電性物質である純水を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、液体供給部材からメッシュシートに供給する液体として純水以外の生理食塩水などの導電性物質を用いてもよい。

また、上記実施形態では、グルコースを検知するセンサ部材として、光学センサを用いたが、本発明はこれに限らず、グルコースを検知するセンサ部材として、国際公開ＷＯ９６／００１１０号公報に記載のセンサ電極アセンブリなどの電気的なセンサを用いてもよい。この場合、図５に示したセンサ部材２６に代えて、センサ電極をメッシュシート２３のセンサ接触面２３ａに接触するように配置し、センサ電極によって検出される電流値を制御部１１（図３参照）に出力する電流値出力部を設け、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）をメッシュシート２３またはセンサ電極に保持しておくとよい。このように構成すれば、被験者からメッシュシート２３中の純水に抽出されたグルコースがＧＯＤを触媒として反応すると、過酸化水素が生成され、この過酸化水素の生成に起因して生成される電荷がセンサ電極に供給されることによって電流が発生する。そして、電流値出力部は、発生した電流の電流値を制御部１１に出力し、制御部１１は、その電流値に基づいてグルコース量を算出する。

また、上記実施形態では、定電圧電源により抽出カートリッジの電極に電圧を印加する例について示したが、本発明はこれに限らず、定電圧電源に代えて定電流電源を用いてもよいし、定電圧電源を用いることなく、自然抽出、超音波抽出、陰圧による抽出などにより生体からグルコースを抽出してもよい。

また、上記実施形態では、抽出カートリッジと液体供給部材（脱脂綿）とを同一の支持部材内に収容する例について示したが、本発明はこれに限らず、抽出カートリッジを収容する支持部材と、液体供給部材（脱脂綿）を収容する支持部材とを個別に設けてもよい。

また、上記実施形態では、可撓性を有するシート状の支持部材に抽出カートリッジおよび液体供給部材（脱脂綿）を収容する例について示したが、本発明はこれに限らず、可撓性を有さない箱のような部材に抽出カートリッジおよび液体供給部材（脱脂綿）を収容してもよい。

また、上記実施形態では、可撓性を有するシート状の分離部材を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、分離部材として可撓性を有さない板状の部材などを用いてもよい。また、分離部材は、支持部材から離脱可能に構成されていなくてもよい。

また、上記実施形態では、分離部材の挟持部を挟持して引っ張ることにより分離部材を支持部材から離脱させる例について説明したが、本発明はこれに限らず、分離部材の支持部材から突出した部分に被験者の指を挿入可能な孔を形成するとともに、分離部材の孔に指を挿入して引っ張ることにより分離部材を支持部材から離脱させてもよい。また、分離部材に指を挿入して引っ張るためのリング状の部材を別途取り付けてもよい。このように構成すれば、一本の指を用いて支持部材から分離部材を取り外すことが可能である。

また、上記実施形態では、カートリッジ収容部の凹部と液体供給部材収容部の凹部とを直線状のホームベース形状に形成することにより、カートリッジ収容部および液体供給部材収容部の各々の凹部の角部を起点として分離部材が支持部材から剥離される例について示したが、本発明はこれ限らず、分離部材が支持部材から剥離される起点となるカートリッジ収容部の凹部の部分と液体供給部材収容部の凹部の部分とを円弧状に形成してもよい。また、カートリッジ収容部の凹部と液体供給部材収容部の凹部とを円形状や四角形状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、図２に示すように、抽出カートリッジ２が、血糖値測定装置１００の定電圧電源１３の陽極側に接続される陽極２４と、血糖値測定装置１００の定電圧電源１３の陰極側に接続される陰極２５とを有するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、図２５に示す変形例のように、抽出カートリッジ２が、血糖値測定装置１００の定電圧電源１３の陰極側に接続される２つの陰極１２５を有するように構成してもよい。このとき、血糖値測定装置１００の定電圧電源１３の陽極側に電気的に接続される陽極端子１２４を別途設けるとともに、その陽極端子部１２４を被験者の皮膚の別の部位にセットする。なお、この場合、純水に代えて生理食塩水などの導電性液体を使用することが好ましい。

また、上記実施形態では、液体供給部材として、不織布の一種である脱脂綿（カット綿）を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、メッシュシート（液体保持部材）に接触することにより、供給する液体の量を正確に制御可能な材料であれば、脱脂綿（カット綿）以外の不織布からなる液体供給部材や不織布以外の材料からなる液体供給部材を用いてもよく、例えばスポンジ、紙、濾紙、およびゲルなどを用いてもよい。

また、上記実施形態では、直流方式の定電圧電源を使用して陽極および陰極に電圧を印加する例について説明したが、本発明はこれに限らず、交流方式の定電圧電源を使用して陽極および陰極に電圧を印加するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、本発明を、生体からグルコースを抽出して血糖値を算出する血糖値測定装置に適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、生体からグルコース以外の他の分析物を抽出する分析物抽出装置に本発明を適用してもよい。本発明を適用可能な分析物抽出装置が抽出する分析物としては、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、上記実施形態の血糖値測定装置において、または、生体からグルコース以外の他の分析物を抽出する分析物抽出装置に本発明を適用した場合において、ＨＰＬＣ（Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法等の他の測定法を用いてたんぱく質またはたんぱく質以外の生化学成分および薬剤を分析するように検知部および制御部を構成してもよい。

Claims (21)

1. 被験者から分析物を抽出して前記分析物を分析する分析装置（１００）であって、
   前記被験者から抽出された前記分析物または前記分析物が反応することに起因して生成される生成物が供給される供給面（２６ａ）を含むセンサ部材（２６）と、
   前記供給面に供給された前記分析物または前記生成物に基づく信号を出力する信号出力手段と、
   前記供給面に接触する第１の面（２３ａ）と、前記被験者の皮膚に接触する第２の面（２３ｂ）とを有するとともに、前記分析物または前記生成物を前記第２の面から前記供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材（２３）とを備え、
   前記液体保持部材は、前記皮膚に接触している間、前記供給面と前記皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成されている、分析装置。
2. 前記信号出力手段は、
   前記センサ部材に光を照射する光源（３１）と、
   前記センサ部材を通過した光を検出する光検出器（３４）とを含む、請求項１に記載の分析装置。
3. 前記信号出力手段は、前記分析物または前記生成物の前記供給面への供給と並行して、前記分析物または前記生成物に基づく信号を出力する、請求項１または２に記載の分析装置。
4. 前記液体保持部材の第１の面に接触するように配置される電極（２４、２５）と、
   前記電極に接続される電源（１３）とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析装置。
5. 前記液体保持部材は、シート状に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の分析装置。
6. 前記液体保持部材は、前記供給面と前記皮膚とに挟まれたときに、実質的に一定の厚みを保つ、請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析装置。
7. 前記液体保持部材は、ナイロン製である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の分析装置。
8. 前記液体保持部材は、１ｍｍ以下の厚みを有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の分析装置。
9. 前記液体保持部材は、前記第１の面と前記第２の面とを貫通する複数の貫通孔（２３ｃ）を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の分析装置。
10. 被験者から分析物を抽出して前記分析物を分析する分析装置（１００）に装着可能な分析物抽出カートリッジ（２）であって、
    前記被験者から抽出された前記分析物または前記分析物が反応することに起因して生成される生成物が供給される供給面（２６ａ）を含むセンサ部材（２６）と、
    前記供給面に接触する第１の面（２３ａ）と、前記被験者の皮膚に接触する第２の面（２３ｂ）とを有するとともに、前記分析物または前記生成物を前記第２の面から前記供給面に供給するための液体を保持可能である液体保持部材（２３）とを備え、
    前記液体保持部材は、前記皮膚に接触している間、前記供給面と前記皮膚との距離を実質的に一定に保つように構成されている、分析物抽出カートリッジ。
11. 前記センサ部材は、前記分析物に対する触媒となる第１酵素を前記供給面に含む、請求項１０に記載の分析物抽出カートリッジ。
12. 前記センサ部材は、前記分析物から生成される第１物質に対する触媒となる第２酵素を前記供給面にさらに含む、請求項１１に記載の分析物抽出カートリッジ。
13. 前記センサ部材は、前記第１物質から生成される第２物質と反応する発色色素を前記供給面にさらに含む、請求項１２に記載の分析物抽出カートリッジ。
14. 前記液体保持部材は、シート状に形成されている、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
15. 前記液体保持部材は、前記供給面と前記皮膚とに挟まれたときに、実質的に一定の厚みを保つ、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
16. 前記液体保持部材は、ナイロン製である、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
17. 前記液体保持部材は、１ｍｍ以下の厚みを有する、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
18. 前記液体保持部材は、前記第１の面と前記第２の面とを貫通する複数の貫通孔（２３ｃ）を含む、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
19. 前記液体保持部材の複数の貫通孔は、格子状に配列されている、請求項１８に記載の分析物抽出カートリッジ。
20. 前記センサ部材と前記液体保持部材とにより挟まれるように配置される電極（２４、２５）をさらに備える、請求項１０〜１９のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。
21. 前記液体保持部材は、前記供給面の全体を覆うように配置されている、請求項１０〜２０のいずれか１項に記載の分析物抽出カートリッジ。

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