JPWO2008136472A1

JPWO2008136472A1 - 分析システム

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Publication number: JPWO2008136472A1
Application number: JP2009513016A
Authority: JP
Inventors: 靖英日下; 孝太郎門; 一弘脇田; 佐藤　義治; 義治佐藤
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 2007-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2010-07-29
Also published as: KR20100031567A; WO2008136472A1; EP2153774A1; TW200911205A; US20110036712A1

Abstract

本発明は、皮膚から体液を出液させるためのレーザ光を出射するレーザ光発振部６０と、体液中の特定成分を分析するために使用され、かつレーザ光を透過させるための貫通孔２３を有する１つまたは複数の分析用具２と、を含む分析システムに関する。分析用具２は、互いに電気的に絶縁した状態で積層された複数の導体２０，２１を有している。分析用具２は、隣接する導体２０，２１の間に介在する絶縁層２６と、導体２０，２１の外表面を覆う絶縁層２７，２８と、をさらに有している。

Description

本発明は、レーザ光により皮膚から体液を出液させ、その体液中の特定成分（たとえばグルコース、コレステロールあるいは乳酸）を、電気化学的に分析するための分析システムに関する。

血液中のグルコースなどの濃度を測定する場合、簡易な手法として、使い捨てとして構成された分析用具を利用する方法が採用されている（たとえば特許文献１参照）。分析用具としては、電気化学的手法により分析を行なうことが可能なように構成されたものがある。

その一方で、血液などの試料は、たとえばランセットなどを用いて皮膚を切開することにより得ることができる。ランセットとしては、穿刺針を皮膚に突き刺すものが一般的であるが、レーザ光を照射することにより、皮膚から血液を出液させるレーザランセットもある（たとえば特許文献２参照）。

しかしながら、分析用具とランセットとを使用する方法では、ランセットにより皮膚から出液させた血液を、使用者が分析用具に点着する必要がある。そのため、使用者の負担が大きいばかりか、分析用具に対して適切に血液を点着できないこともある。

特公平８−１０２０８号公報特開平４−３１４４２８号公報

本発明は、使用者に負担を強いることなく、適切に分析用具に血液などの体液を供給できるようにすることを課題としている。

本発明では、皮膚から体液を出液させるためのレーザ光を出射するレーザ光発振部と、体液中の特定成分を分析するために使用され、かつ上記レーザ光を透過させるための貫通孔を有する１つまたは複数の分析用具と、を含み、かつ、上記１つまたは複数の分析用具は、互いに電気的に絶縁した状態で積層された複数の導体を有している、分析システムが提供される。

分析用具は、たとえば隣接する導体の間に介在する第１絶縁層と、複数の導体のうち、最外部に位置する２つの最外導体のうちの少なくとも一方の外表面を覆う１つまたは一対の第２絶縁層と、をさらに有している。第２絶縁層は、たとえば貫通孔の内部を密閉するように設けられる。この場合、第２絶縁層は、レーザ光により開口が形成される材料により形成するのが好ましい。第２絶縁層は、最外導体の表面を露出させるための１つまたは複数の孔部を有しているのが好ましい。

分析用具は、たとえば平面視において、中心線に対して対称な形状を有している。この場合、複数の孔部は、上記中心線に対して対称な位置関係に設けるのが好ましい。

２つの最外導体は、たとえば厚み寸法が同一または略同一とされる。この場合、一対の第２絶縁層のそれぞれにおける複数の孔部は、平面視において、同一または略同一の位置に設けるのが好ましい。

分析用具は、１以上の位置決め部を有していてもよい。位置決め部は、たとえば凸部または凹部である。

貫通孔は、たとえば分析用具における平面視の中心または略中心に設けられる。この場合、上記１つの孔部は、貫通孔を囲む環状に形成してもよい。

分析用具は、平面視において非対称形状、たとえば台形状に形成してもよい。

分析用具はさらに、複数の導体を加熱するための発熱体を有していてもよい。

本発明の分析システムは、たとえば分析用具における複数の導体に接触させるための複数の端子を有するコネクタをさらに備えている。

本発明の分析システムでは、上記複数の分析用具は、たとえば積層された状態で配置されている。この場合、本発明の分析システムでは、コネクタに対して上記分析用具を１枚ずつ供給するための分析用具供給機構をさらに備えているのが好ましい。

分析用具供給機構は、たとえば電磁力により分析用具をコネクタに供給するように構成される。この場合、複数の導体のうちの少なくとも１つは、たとえば磁性材料により形成される。分析用具供給機構は、たとえば第１および第２の電磁石を含んでいるとともに、上記第１の電磁石により上記分析用具の少なくとも一部を磁化させた後に、上記第１の電磁石の極性を反転させて上記分析用具との間に反発力を発生させる一方で、上記第２の電磁石を上記第１の電磁石と同じ極性として上記分析用具との間に引力を発生させるように構成される。

複数の分析用具は、アレイ状に連なったものであってもよい。この場合の複数の分析用具は、たとえば隣接する分析用具の間に、切断用のスリットが設けられ、分析用具が切断可能とされたものであるのが好ましい。

本発明に係る分析システムおける分析装置の一例を示す全体斜視図である。図１のII−II線に沿う断面図である。図１に示した分析装置におけるバイオセンサの一例を示す全体斜視図である。図３のIV−IV線に沿う断面図である。図１に示した分析装置におけるコネクタおよびレーザ発振機構を説明するための要部を示す断面図である。図６Ａないし図６Ｃは、図１に示した分析装置におけるセンサ供給機構を説明するための要部を示す断面図である。図７Ａおよび図７Ｂは、図１に示した分析装置におけるセンサ検知機構を説明するための要部を示す断面図である。図８Ａおよび図８Ｂは、センサ検知機構の他の例を説明するための要部を示す断面図である。バイオセンサの他の例を説明するための全体斜視図である。図９に示したバイオセンサの一部を分解して示した斜視図である。図９のXI−XI線に沿う断面図である。図９のXII−XII線に沿う断面図である。図９に示したバイオセンサの作用を説明するための図５に対応する断面図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための断面図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。図１５のXVI−XVI線に沿う断面図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。図１７のXVIII−XVIII線に沿う断面図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。図１９のXX−XX線に沿う断面図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。バイオセンサのさらに他の例を説明するための全体斜視図である。図２５のXXVI−XXVI線に沿う断面図である。図２５のXXVII−XXVII線に沿う断面図である。

符号の説明

１分析装置
２バイオセンサ（分析用具）
２０作用極（最外導体）
２１対極（最外導体）
２３キャピラリ（分析用具の貫通孔）
２３Ｂ（キャピラリの）開口部
２５発熱層（発熱体）
２６絶縁層（第１絶縁層）
２７絶縁層（第２絶縁層）
２７Ｂ，２８Ｂ，２７Ｂ′，２８Ｂ′，２７Ｂ″，２８Ｂ″ （絶縁層の）孔部
４，４′，４″ コネクタ
４１（コネクタの）可動体（変位部）
４１′ （コネクタの）ブロック（変位部）
４１Ｂ（可動体の）貫通孔
４２，４３測定用端子（端子）
５０（センサ供給機構の）第１電磁石
５１（センサ供給機構の）第２電磁石
６０レーザ光発振部
７，７′，７″ センサ検知機構（検知機構）
７０′ 検知用端子
７１（センサ検知機構の）スイッチ
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆ，８Ｇ，８Ｈ，８Ｉバイオセンサ
８０Ａカバー
８０Ｉ（切断用）のスリット
８０Ｅ,８０Ｆ位置決め凸部（位置決め部）
８１Ａ排気流路
８２Ａ（絶縁層の）スリット

以下、本発明に係る分析システムについて図面を参照しつつ説明する。

図１および図２に示した分析装置１は、バイオセンサ２を用いて電気化学的手法により試料の分析を行うためのものであり、持ち運びが可能な携帯型として構成されている。この分析装置１は、複数のバイオセンサ２を内部に収容したものであり、筐体３、コネクタ４、センサ供給機構５０，５１、レーザ発振機構６およびセンサ検知機構７を備えている。

図３および図４に示したように、バイオセンサ２は、使い捨てとして構成されたものであり、血液や間質液といった体液における特定成分（たとえばグルコース、コレステロールあるいは乳酸）を分析するために使用されるものである。このバイオセンサ２は、全体として矩形板状に形成されており、その寸法は、たとえば（２〜１０ｍｍ）×（２〜１０ｍｍ）×（０．５〜２ｍｍ）とされている。バイオセンサ２は、作用極２０および対極２１を積層したものであり、キャピラリ２３、試薬層２４および発熱層２５をさらに備えている。

作用極２０および対極２１は、キャピラリ２３に導入された体液に電圧を印加するとともに、そのときの応答電流を測定するために利用されるものである。作用極２０および対極２１は、貫通孔２０Ａ，２１Ａを有するとともに、同一または略同一の形状とされている。貫通孔２０Ａ，２１Ａは、キャピラリ２３を規定するものであり、作用極２０および対極２１の中央部において、直径が０．２〜１ｍｍの円形に形成されている。作用極２０および対極２１は、導電性を有する磁性材料、たとえばニッケルにより、（２〜１０ｍｍ）×（２〜１０ｍｍ）×（０．２〜１ｍｍ）に形成されている。

作用極２０と対極２１との間には、絶縁層２６が介在しており、この絶縁層２６により作用極２０と対極２１とが接合されている。絶縁層２６は、キャピラリ２３を規定する貫通孔２６Ａが中央部に形成されたものであり、たとえば公知のホットメルトシートにより厚みが２０〜１００μｍに形成されている。貫通孔２６Ａの直径は、作用極２０および対極２１の貫通孔２０Ａ，２１Ａと同一または略同一とされる。

作用極２０および対極２１の表面２０Ｂ，２１Ｂには、絶縁層２７，２８が形成されている。これらの絶縁層２７，２８は、体液が作用極２０および対極２１の表面２０Ｂ，２１Ｂに付着するのを抑制するためのものである。これらの絶縁層２７，２８もまた、絶縁層２６と同様に、公知のホットメルトシートにより、貫通孔２７Ａ，２８Ａを有するものとして形成されている。貫通孔２７Ａ，２８Ａの直径は、作用極２０および対極２１の貫通孔２０Ａ，２１Ａと同一または略同一とされる。絶縁層２７，２８にはさらに、作用極２０または対極２１の表面２０Ｂ，２１Ｂを露出させるための孔部２７Ｂ，２８Ｂが形成されている。これらの孔部２７Ｂ，２８Ｂにより、後述するコネクタ４の測定用端子４２，４３（図５参照）が作用極２０または対極２１に接触可能とされている。

キャピラリ２３は、開口２３Ａから導入された体液を、毛細管現象を利用して開口２３Ｂに向けて移動させて保持するためのものである。キャピラリ２３はさらに、後述するレーザ発振機構６（図５参照）からのレーザ光の進行を許容するためのものである。キャピラリ２３は、作用極２０、対極２１および絶縁層２６〜２８の貫通孔２０Ａ，２１Ａ，２６Ａ〜２８Ａにより規定されており、その容積は、たとえば０．０３〜１０μＬに設定されている。

試薬層２４は、体液中の特定成分の分析に必要な試薬を含んだものであり、キャピラリ２３の内面を覆うように形成されている。この試薬層２４は、たとえば電子伝達物質および酸化還元酵素を含んでいるとともに、体液に対して容易に溶解する固体状に形成されている。したがって、キャピラリ２３に体液を導入した場合には、試薬層２４が溶解し、キャピラリ２３の内部には、電子伝達物質、酸化還元酵素および体液を含む液相反応系が構築される。

酸化還元酵素としては、分析すべき特定成分の種類により選択され、たとえばグルコースの分析を行なう場合には、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）やグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）を用いることができる。電子伝達物質としては、たとえばルテニウム錯体や鉄錯体を使用することができ、典型的には[Ｒｕ(ＮＨ₃)₆]Ｃｌ₃やＫ₃[Ｆｅ(ＣＮ)₆]を使用することができる。

発熱層２５は、キャピラリ２３における液相反応系の温度を調整するためのものであり、絶縁層２７の略全体を覆っている。この発熱層２５は、貫通孔２５Ａおよび孔部２５Ｂを有している。貫通孔２５Ａは、絶縁層２７の貫通孔２７Ａに連通するものであり、孔部２５Ｂは絶縁層２７の孔部２７Ｂに連通している。このような発熱層２５は、たとえば全体が抵抗材料により形成されている。抵抗材料としては、鉄−クロム−アルミ系あるいはニケッルークロム系などの公知の種々のものを使用することができる。

なお、発熱層２５は、必ずしも作用極２０の表面２０Ａの略全体を覆う必要はなく、たとえば蛇腹状の配線をパターン形成することにより設けてもよい。

図１および図２に示した筐体３は、分析装置１の外観形状を規定するものであり、複数の操作ボタン３０、表示パネル３１、センサ収容部３２および廃棄口３３が設けられたものである。複数の操作ボタン３０は、分析動作などを行わせるための信号を生成させ、あるいは各種の設定（分析条件の設定や被験者のＩＤ入力など）を行うためのものである。表示パネル３１は、分析結果やエラーである旨を表示するとともに、設定時における操作手順や操作状況などを表示するためのものである。センサ収容部３２は、複数のバイオセンサ２を積層状態で収容するためのものであり、載置部３４および開閉可能な蓋３５を有している。載置部３４は、コイルバネ３７により上方（蓋３５の方向）に向けて付勢されている。廃棄口３３は、分析の終了したバイオセンサ２を分析装置１から廃棄するための部分である。

図５に示したように、コネクタ４は、分析対象となるバイオセンサ２を保持するとともに、バイオセンサ２の作用極２０と対極２１との間、あるいは発熱層２５に電圧を印加するためのものである。このコネクタ４は、固定体４０、可動体４１、測定用端子４２，４３、および加熱用端子４４，４５を備えている。

固定体４０は、測定用端子４２および加熱用端子４４，４５を支持したものであり、貫通孔４０Ａを有している。この貫通孔４０Ａは、レーザ発振機構６からのレーザ光の進行を許容するためのものである。固定体４０には、後述するセンサ検知機構７（弾性体７０およびスイッチ７１）が配置されている。

可動体４１は、測定用端子４３を支持したものである。この可動体４１は、コイルバネ４８を介して固定体４０に連結されており、上方に向けて付勢されているとともに、上下方向に変位可能とされている。可動体４１は、凸部４１Ａおよび貫通孔４１Ｂを有している。凸部４１Ａは、体液を採取するときに指先などの皮膚を押し付ける部分であり、筐体３の貫通孔３６（図１参照）を介して露出している。すなわち、可動体４１は、凸部４１Ａに指先などの皮膚を押し付けることにより下方に変位するように構成されている。貫通孔４１Ｂは、レーザ発振機構６からのレーザ光の進行を許容するためのものである。この貫通孔４１Ｂは、凸部４１Ａにまで連続して設けられており、凸部４１Ａの端面において装置外部と連通している。すなわち、貫通孔４１Ｂの開口部４１Ｂａは体液採取口として機能する。

端子４２〜４５は、板バネとして構成されている。測定用端子４２，４３は、バイオセンサ２の作用極２０と対極２１との間に電圧を印加するためのものである。測定用端子４２は、作用極２０に接触させるためのものであり、接点４２Ａが上方に向けて突出している。測定用端子４３は、対極２１に接触させるためのものであり、接点４３Ａが下方に向けて突出している。加熱用端子４４，４５は、バイオセンサ２の発熱層２５に電圧を印加して発熱層２５を発熱させるためのものである。これらの加熱用端子４４，４５は、接点４４Ａ，４５Ａが上方に向けて突出しており、発熱層２５に接触するようになされている。

コネクタ４では、固定体４０から板バネとして構成された測定用端子４２および加熱用端子４４，４５の接点４２Ａ，４４Ａ，４５Ａが上方に向けて突出している一方で、可動体４１から測定用端子４３の接点４３Ａが下方に向けて突出している。そのため、コネクタ４においては、固定体４０と可動体４１との間には、バイオセンサ２を保持させることができる。

図６Ａないし図６Ｃに示したように、センサ供給機構５０，５１は、センサ収容部３２に積層された複数のバイオセンサ２のうち、最上層に位置するバイオセンサ２を、コネクタ４に供給するためのものである。このセンサ供給機構５０，５１は、電磁石５０，５１を備えている。電磁石５０は、センサ収容部３２に隣接して設けられたものであり、電磁石５１はコネクタ４に隣接して設けられたものである。電磁石５０は、バイオセンサ２を磁化させるとともに、磁化させたバイオセンサ２との間に反発力を作用させるためのものである。電磁石５１は、磁化させたバイオセンサ２との間に引力を作用させるためのものである。

図７Ａおよび図７Ｂに示したように、レーザ発振機構６は、皮膚から血液などの体液を出液させるときに、皮膚に照射すべきレーザ光を出射するものである。このレーザ発振機構６は、レーザダイオードなどのレーザ光発振部６０および集光レンズ６１を備えている。

図５、図７Ａおよび図７Ｂに示したように、センサ検知機構７は、コネクタ４の目的位置にバイオセンサ２が存在するか否かを検知するためのものであり、弾性体７０およびスイッチ７１を備えている。弾性体７０は、コネクタ４における固定体４０に固定されたものであり、スイッチ７１と短絡させるためのものである。弾性体７０は、可動体４１（バイオセンサ２）が下方に移動させられたときにスイッチ７１をオンするように構成されている。スイッチ７１は、分析装置１における所定の動作をオン・オフするためのものであり、スイッチ７１がオンのときに、レーザ光発振部６０を制御してレーザ光を出射させるように構成されている。

なお、弾性体７０は、可動体４１に固定してもよく、また板バネ状以外の形状あるいは材料の性状により弾性を付与したものであってもよい。

次に、分析装置１の動作について説明する。

図６Ａないし図６Ｃに示したように、分析装置１では、センサ収容部３２に複数のバイオセンサ２がセットされた場合に、あるいは分析が終了した場合には、センサ供給機構５０，５１によってセンサ収容部３２からコネクタ４に対してバイオセンサ２が供給する。

より具体的には、センサ供給機構５０，５１では、図６Ａに示したように、まず電磁石５０によりバイオセンサ２を磁化させる。図示した例では、電磁石５０はＮ極がバイオセンサ２と隣接させられており、バイオセンサ２は電磁石５０に近い側がＳ極、遠い側がＮ極として磁化される。このとき、電磁石５１は磁極が発生しない状態とされている。

次に、図６Ｂおよび図６Ｃに示したように、電磁石５０の極性を反転させてバイオセンサ２と電磁石５０との間に反発力を発生させる。その一方で、電磁石５１に磁極を発生させて電磁石５０と逆極性としてバイオセンサ２との間に引力を発生させる。このようにして、電磁石５０による反発力と電磁石５１による引力によりバイオセンサ２はコネクタ４に向けて移動させられる。

図５に示したように、コネクタ４は、固定体４０および可動体４１から板バネとして構成された端子４２〜４５が突出したものであるから、コネクタ４においてバイオセンサ２を挟持する負荷が作用する。その一方で、図３および図４に示したように、バイオセンサ２には、作用極２０および対極２１を露出させるための孔部２７Ｂ，２８Ｂが絶縁層２７，２８に設けられているため、孔部２７Ａ，２８Ｂとの間の段差によってバイオセンサ２の移動が停止される。このとき、コネクタ４における測定用端子４２は作用極２０に、測定用端子４３は対極２１に、加熱用端子４４，４５は発熱層２５にそれぞれ接触する。

もちろん、バイオセンサ２がコネクタ４に装着されたことを検知する検知機構を設ける一方で、検知機構によってバイオセンサ２が検知されたときに電磁石５０，５１において磁極が発生しない状態とし、バイオセンサ２の移動を停止させるようにしてもよい。この場合の検知機構としては、たとえばコネクタ４における加熱用端子４４，４５間に電圧を印加しつつ、これらの加熱用端子４４，４５の通電状態を確認する構成を採用することもできる。

また、センサ供給機構５０，５１は、電磁石５０，５１を利用したものに限らず、たとえば公知のアクチュエータを利用したものであってもよい。この場合、バイオセンサ２は、必ずしも作用極２０および対極２１を磁性材料により形成する必要はない。

図７Ａおよび図７Ｂに示したように、分析装置１を用いて体液中の特定成分の分析を行う場合には、可動体４１の凸部４１Ａに指先などの皮膚を押し付け、可動体４１を下方に移動させる。これにより、センサ検知機構７における弾性体７０が可動体４１（バイオセンサ２）とともに下方に変位する。弾性体７０の下方変位により、弾性体７０がスイッチ７１をオンさせ、分析装置１の電源がオンされる。このとき、レーザ発振機構６からレーザ光が出射される。

ここで、バイオセンサ２はキャピラリ２３を有するものであり、固定体４０および可動体４１は貫通孔４０Ａ，４１Ｂを有するものである。そのため、レーザ発振機構６０から出射されたレーザ光は、凸部４１Ａに載置された皮膚に照射される。皮膚にレーザ光を照射した場合には、皮膚から血液などの体液が出液される。このとき、皮膚が凸部４１Ａに押し付けられているため、皮膚が鬱血させられ、血液などの体液の出液が促進される。

皮膚からの体液は、バイオセンサ２のキャピラリ２３において生じる毛細管力により、キャピラリ２３に導入される。キャピラリ２３においては、試薬層２４が溶解して液相反応系が構築される。

一方、スイッチ７１がオンされた場合には、図５を参照すれば分かるようにコネクタ４における測定用端子４２、４３との間、および加熱用端子４４，４５の間に電圧が印加される。加熱用端子４４，４５の間に電圧が印加されることにより発熱層２５が発熱する。発熱層２５の熱は、作用極２０および対極２１に伝達され、キャピラリ２３に導入された体液が加熱される。これにより、キャピラリ２３の体液が目的温度に加熱される。

また、測定用端子４２，４３との間、および加熱用端子４４，４５の間に電圧が印加されることにより、作用極２０と対極２１との間に電圧が印加され、液相反応系に対しても電圧が印加される。これにより、酸化還元酵素によって、たとえば体液中のグルコースなどの特定成分が還元され（電子が取り出され）、その電子が電子伝達物質を介して作用極２０に供給される。作用極２０に供給された電子の量は、測定用端子４２，４３を介して応答電流として測定される。分析装置１においては、先の応答電流に基づいて、グルコースなどの特定成分の濃度が演算される。この演算結果は、図１に示した表示パネル３１において表示される。

体液の分析が終了した場合には、使用済みのバイオセンサ２が廃棄口３３を介して廃棄される。このようなバイオセンサ２の廃棄は、分析装置１に設けられた廃棄機構において自動的に行うようにしてもよく、また使用者によるレバー操作などにより手動で行うようにしてもよい。また、使用済みのバイオセンサ２を廃棄した場合には、センサ供給機構５０，５１によってコネクタ４に対して新たなバイオセンサ２が供給される。

分析装置１では、レーザ光によって皮膚から出液された体液が、体液採取時の状態のままでバイオセンサ２に対して供給される。そのため、体液採取動作と体液分析動作とを別々の装置によって行なう必要がなく、バイオセンサ２に対して簡易に血液を吸引させることができ、使用者の負担が軽減される。

また、分析装置１では、コネクタ４における可動体４１の凸部４１Ａに皮膚を押し付けたときにスイッチ７１がオンされるように構成されている。そのため、皮膚により凸部４１Ａを移動させている間のみレーザ光が出射されるため、不用意にレーザ光が出射されてしまうことを抑制することができる。また、皮膚の押し付けによりスイッチ７１をオンする構成では、皮膚を押し付けている間だけ必要な回路を動作させるように構成できるため、消費電力を抑制してランニングコストを低減することができる。

なお、バイオセンサ２は、必ずしも分析装置１に予め収容しておいたものを使用する必要はなく、分析時に分析装置１におけるコネクタ４に装着するようにしてもよい。

次に、センサ検知機構の他の例について、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。ただし、図８Ａおよび図８Ｂにおいては、図１ないし図７を参照して先に説明した分析装置１やバイオセンサ２と同様な要素については同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。

図８Ａに示したセンサ検知機構７′は、コネクタ４′において、測定用端子４２，４３とは別に、検知用端子７０′を設けたものである。検知用端子７０′は、バイオセンサ２の作用極２０に接触させられるものである。すなわち、検知用端子７０′は、作用極２０を介して、測定用端子４２との間が短絡したか否かを検知することにより、コネクタ４′にバイオセンサ２が供給されたことを検知することができる。この場合の測定用端子４２は、検知用端子の役割をも果している。

センサ検知機構７′では、たとえばコネクタ４′における上方側のブロック４１′を変位可能とし、このブロック４１′を下方に変位させることにより検知用端子７０′が作用極２０に接触するように構成してもよいし、コネクタ４′にバイオセンサ２を装着することにより、検知用端子７０′が作用極２０に接触するように構成してもよい。

また、対極２１を利用して、検知用端子と測定用端子４３との間の短絡を検出し、あるいは測定用端子４２，４３とは別に検知用のみに使用される一対の検知用端子の間の短絡を、作用極２０あるいは対極２１を利用して検出するようにしてもよい。

図８Ｂに示したセンサ検知機構７″は、光学的手法によりコネクタ４″にバイオセンサ２が供給されたことを検知するものである。コネクタ４″には、フォトセンサなどの光学的センサ７０″が設けられており、この光学的センサ７０″によりバイオセンサ２における所定箇所を認識することにより、コネクタ４″をバイオセンサ２が供給されたことを検知することができる。

図８Ａおよび図８Ｂに示したセンサ検知機構７′，７″では、たとえばコネクタ４′，４″にバイオセンサ２が供給されたことが検知されたときに、レーザ発振機構６（図７参照）からのレーザ光の出射を可能とする構成を採用することができる。すなわち、コネクタ４′，４″にバイオセンサ２が装着されない限りは、レーザ発振機構６からレーザ光が出射されないようにし、レーザ光の誤出射を抑制することができる。

また、バイオセンサについても、たとえば図９ないし図２７に示したように種々に変更可能である。ただし、以下に参照する図面においては、図１ないし図７を参照して先に説明した分析装置１やバイオセンサ２と同様な要素については同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。

図９ないし図１２に示したバイオセンサ８Ａは、カバー８０Ａおよび排気流路８１Ａを備えたものである。

カバー８０Ａは、キャピラリ２３の開口部２３Ａを封止するものであり、作用極２０を覆う絶縁層２７の全体を覆うように形成されている。カバー８０Ａは、レーザ光を透過可能な材料、たとえば透明なガラスやＰＥＴにより形成されている。

排気流路８１Ａは、絶縁層２９のスリット８２Ａにより規定されている。スリット８２Ａは、絶縁層２９の縁にまで形成されているとともに、キャピラリ２３に繋がるものである。すなわち、排気流路８１Ａは、キャピラリ２３の気体を排出することができる。

図１３に示したように、バイオセンサ８Ａは、カバー８０Ａにより封止されたキャピラリ２３の開口部２３Ｂがレーザ光の入射側となるように分析装置１のコネクタ４に装着される。すなわち、バイオセンサ８Ａでは、皮膚にレーザ光を照射したときに生じる煙、あるいは血液や皮膚の飛散などによりレーザ発振機構６における集光レンズ６１やレーザ光発振部６０における光出射面が汚れてしまうことを抑制することができる。そのため、皮膚に対して適切にレーザ光を照射することができる。

また、使い捨てのバイオセンサ８Ａによって煙、血液あるいは皮膚などによる汚れの付着が防止されているため、集光レンズ６１などの洗浄を行なう必要がなくなる。そのため、使用者の負担が軽減されるとともに、集光レンズ６１などの洗浄を行なった場合に生じるレーザ出力の不均一さが生じることを抑制することができる。

図１４に示したように、カバー８０Ａ′は、作用極２０（絶縁層２７）の全体を覆うように形成する必要はなく、キャピラリ２３における開口部２３Ａを選択的に封止するものであってもよい。

図１５および図１６に示したバイオセンサ８Ｂは、絶縁層２７，２８における貫通孔２７Ａ，２８Ａ（図４参照）を省略し、キャピラリ２３の開口部２３Ａ，２３Ｂを絶縁層２７，２８により封止したものである。

一方、キャピラリ２３は、絶縁層２７，２８に開口を形成することにより、毛細管力を発現可能とされる。絶縁層２７，２８に対する開口の形成は、たとえば皮膚に照射すべきレーザ光により行なうようにしてもよい。この場合、絶縁層２７，２８は、レーザ光の波長に吸収のある材料により形成される。たとえばレーザ光としての波長が１５００〜３０００ｎｍのものを採用する場合には、絶縁層２７，２８を形成するための材料として、たとえばアクリル系粘着テープやポリエステル系ホットメルトを採用することができる。また、絶縁層２７，２８にレーザ光の波長に吸収のある色素や顔料を含ませることにより、レーザ光によって絶縁層２７，２８に開口を形成できるようにしてもよい。

このバイオセンサ８Ｂでは、皮膚から体液を出液させるまではキャピラリ２３内に試薬層２４が密封される。そのため、試薬層２４が水分などにより劣化することを抑制することができる。

図１７および図１８に示したバイオセンサ８Ｃは、作用極２０と対極２１の平面視形状および厚み寸法が同一または略同一とされているとともに、絶縁層２７，２８に作用極２０または対極２１を露出させるための複数の孔部２７Ｂ′，２８Ｂ′を設けたものである。

複数の孔部２７Ｂ′，２８Ｂ′は、バイオセンサ８Ｃの平面視における中心線（中心の通る線）に対して対称に配置されているとともに、絶縁層２７の複数の孔部２７Ｂ′と絶縁層２８の孔部２８Ｂ′とは、平面視において、同一または略同一の位置に設けられている。

このバイオセンサ８Ｃでは、表裏の区別がなくなるために、２つの電極２０，２１のうちのいずれをも作用極２０あるいは対極２１として使用することができる。そのため、分析装置１（図１および図２参照）に対するバイオセンサ８Ｃの誤装着の発生を抑制することができる。また、バイオセンサ８Ｃの表裏の区別がないために、製造時において複数のバイオセンサ８Ｃの梱包する場合などに、表裏を気にする必要がないために、バイオセンサ８Ｃの整列を容易に行なうことができる。

図１９および図２０に示したバイオセンサ８Ｄは、キャピラリ２３を囲む環状の孔部２７Ｂ″，２８Ｂ″により作用極２０および対極２１が露出させられている。

このバイオセンサ８Ｄにおいても、平面視における中心線（中心の通る線）に対して対称に作用極２０および対極２１が露出させられているため、バイオセンサ８Ｃ（図１７および図１８参照）と同様に、表裏の区別がなくなる。

図２１に示したバイオセンサ８Ｅは、全体として円形に形成されているとともに、位置決め凸部８０Ｅを備えたものである。

バイオセンサ８Ｅに位置決め凸部８０Ｅを設けることにより、製造時において複数のバイオセンサ８Ｅの梱包する場合になどにバイオセンサ８Ｅの整列を容易とし、分析装置１（図１および図２参照）において、コネクタ４（図５参照）に対するバイオセンサ８Ｅの搬送や位置決めを正確に行なうことができる。

図２２に示したバイオセンサ８Ｆは、図１７および図１８に示したバイオセンサ８Ｃと同様に、複数の孔部２７Ｂ′，２８Ｂ′をバイオセンサ８Ｆの平面視における中心線（中心の通る線）に対して対称に配置するとともに、絶縁層２７の複数の孔部２７Ｂ′と絶縁層２８の孔部２８Ｂ′とは、平面視において、同一または略同一の位置に設けたものである。このバイオセンサ８Ｆにおいても、位置決め凸部８０Ｆが設けられている。バイオセンサ８Ｆにおいても、表裏の区別がなくなるため、バイオセンサ８Ｆの製造時や使用時において便利である。

図２１および図２２に示したバイオセンサ８Ｅ，８Ｆは、位置決め凸部８０Ｅ，８０Ｆに代えて、凹部としての位置決め部を有するものであってもよい。

図２３に示したバイオセンサ８Ｇは、図１９および図２０に示したバイオセンサ８Ｅと同様に、キャピラリ２３を囲む環状に絶縁層２７，２８に形成した孔部２７Ｂ″により作用極２０および対極２１が露出させられている。図２３においては絶縁層２７のみ孔部２７Ｂ″を示してあるが、絶縁層２８にも孔部２８Ｂ″が形成されている、バイオセンサ８ＧＦにおいても、表裏の区別がなくなるため、バイオセンサ８Ｆの製造時や使用時において便利である。また、バイオセンサ８Ｇの向きを考慮することなく分析装置１のコネクタ４（図５参照）に装着できるため、バイオセンサ８Ｅ，８Ｆのように位置決め凸部８０Ｅ，８０Ｆを省略できる。

図２４に示したバイオセンサ８Ｈは、平面視形状において台形状に形成されたものである。バイオセンサ８Ｈでは、平面視において非対称形状に形成されているため、製造時において複数のバイオセンサ８Ｈの梱包する場合などに、バイオセンサ８Ｈの整列を容易に行なうことができる。

なお、平面視形状が非対称なバイオセンサは、台形に限らず、他の形状であってもよい。

図２５ないし図２７に示した例は、複数のバイオセンサ８Ｉをアレイ状に連ねたものであり、隣接するバイオセンサ８Ｉの間には、切断用のスリット８０Ｉが設けられている。

このようなバイオセンサ８Ｉのアレイは、１つのバイオセンサ８Ｉを切り取って分析装置に装着して使用してもよいし、アレイ状のままで分析装置にセットして使用してもよい。後者の場合、分析装置にはアレイを移動させるための機構が設けられる。使用済みのバイオセンサ８Ｉは、使用者が切断して廃棄するようにしてもよいし、分析装置において自動的に切断して廃棄するようにしてもよい。

Claims

皮膚から体液を出液させるためのレーザ光を出射するレーザ光発振部と、
体液中の特定成分を分析するために使用され、かつ上記レーザ光を透過させるための貫通孔を有する１つまたは複数の分析用具と、
を含み、かつ、
上記分析用具は、互いに電気的に絶縁した状態で積層された複数の導体を有している、分析システム。
上記分析用具は、隣接する導体の間に介在する第１絶縁層と、上記複数の導体のうち、最外部に位置する２つの最外導体のうちの少なくとも一方の外表面を覆う１つまたは一対の第２絶縁層と、をさらに有している、請求項１に記載の分析システム。
上記第２絶縁層は、上記最外導体の表面を露出させるための１つまたは複数の孔部を有している、請求項２に記載の分析システム。
上記分析用具は、平面視において、中心線に対して対称の形状を有しており、
上記複数の孔部は、上記中心線に対して対称な位置関係に設けられている、請求項３に記載の分析システム。
上記２つの最外導体は、厚み寸法が同一または略同一とされており、
上記一対の第２絶縁層のそれぞれにおける複数の孔部は、平面視において、同一または略同一の位置に設けられている、請求項４に記載の分析システム。
上記分析用具は、１以上の位置決め部を有している、請求項１に記載の分析システム。
上記貫通孔は、上記分析用具の中心または略中心に設けられており、
上記１つの孔部は、上記貫通孔を囲む環状に形成されている、請求項３に記載の分析システム。
上記分析用具は、平面視において非対称形状に形成されている、請求項１に記載の分析システム。
上記分析用具は、平面視において台形状に形成されている、請求項８に記載の分析システム。
上記１つまたは一対の第２絶縁層は、上記貫通孔の内部を密閉している、請求項２に記載の分析システム。
上記１つまたは一対の第２絶縁層は、上記レーザ光により開口が形成されるものである、請求項１０に記載の分析システム。
上記分析用具は、上記複数の導体を加熱するための発熱体をさらに有している、請求項１に記載の分析システム。
上記複数の導体に接触させるための複数の端子を有するコネクタをさらに備えている、
請求項１に記載の分析システム。
上記複数の分析用具は、積層された状態で配置されており、
上記コネクタに対して上記分析用具を１枚ずつ供給するための分析用具供給機構をさらに備えている、請求項１３に記載の分析システム。
上記複数の導体のうちの少なくとも１つは、磁性材料により形成されており、
上記分析用具供給機構は、電磁力により上記分析用具を上記コネクタに供給するように構成されている、請求項１４に記載の分析システム。
上記分析用具供給機構は、第１および第２の電磁石を含んでいるとともに、上記第１の電磁石により上記分析用具の少なくとも一部を磁化させた後に、上記第１の電磁石の極性を反転させて上記分析用具との間に反発力を発生させる一方で、上記第２の電磁石を上記第１の電磁石と逆極性として上記分析用具との間に引力を発生させるように構成されている、請求項１５に記載の分析システム。
上記複数の分析用具は、アレイ状に連なったものである、請求項１に記載の分析システム。
上記複数の分析用具は、隣接する分析用具の間に、切断用のスリットが設けられた状態でアレイ状に連なっている、請求項１７に記載の分析システム。