KR20100031568A

KR20100031568A - 분석 용구

Info

Publication number: KR20100031568A
Application number: KR1020097024686A
Authority: KR
Inventors: 시게루 도이
Original assignee: 아크레이 가부시키가이샤
Priority date: 2007-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2010-03-23
Also published as: TW200911204A; JP4880753B2; JPWO2008136473A1; WO2008136473A1; US20100292608A1; EP2153775A1

Abstract

본 발명은 체액을 출액시키기 위해서 피부에 조사되는 레이저광이 진행하는 구멍부(23)와, 구멍부(23)에 있어서의 레이저광이 입사되는 개구부(23B)를 폐쇄함과 아울러 레이저광을 투과 가능한 커버(25)를 구비한 분석 용구(2)에 관한 것이다. 분석 용구(2)는 예를 들면 서로 전기적으로 절연한 상태에서 적층되어 있음과 아울러 구멍부(23)를 규정하는 관통구멍(20A, 21A)을 갖는 복수의 전극(20, 21)을 구비하고 있다. 바람직하게는 구멍부(23)의 기체를 외부로 배출하기 위한 배기 유로(26)를 더 구비하고 있다.

분석 용구

Description

분석 용구{ANALYSIS INSTRUMENT}

본 발명은 레이저광의 조사에 의해 피부로부터 출액시킨 체액 중의 특정 성분(예를 들면 글루코오스, 콜레스테롤 또는 락트산)을 분석하기 위한 분석 용구에 관한 것이다.

혈액 중의 글루코오스 등의 농도를 측정할 경우, 간이한 방법으로서 1회용으로서 구성된 분석 용구를 이용하는 방법이 채용되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 분석 용구로서는 전기화학적 방법 또는 광학적 방법에 의해 분석을 행하는 것이 가능하도록 구성된 것이 있다.

한편, 혈액 등의 시료는 예를 들면 란셋(lancet) 등을 이용하여 피부를 절개함으로써 얻을 수 있다. 란셋으로서는 천자침을 피부에 찌르는 것이 일반적이지만, 레이저광을 조사함으로써 피부로부터 혈액을 출액시키는 레이저 란셋도 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조).

레이저 란셋은, 예를 들면 레이저광을 출사하는 레이저 다이오드와, 레이저광을 집광하기 위한 집광렌즈를 구비한 것으로서 구성되어 있다.

그러나, 레이저광을 피부에 조사해서 혈액을 출액시킬 경우, 피부로부터의 연기나 먼지 등의 이물이 집광렌즈나 레이저 다이오드의 광출사부에 부착될 경우가 있다. 이러한 사태가 생겼을 경우에는 피부에 대하여 적절하게 레이저광을 조사할 수 없어, 충분한 양의 혈액을 피부로부터 출액시킬 수 없어진다.

한편, 집광렌즈에 있어서의 레이저광의 출사면을 보호하기 위해서 보호 커버를 설치하는 것도 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 3 참조). 보호 커버를 설치하는 구성에서는 집광렌즈나 레이저 다이오드를 보호할 수 있지만, 보호 커버를 클리닝할 필요가 있어 메인터넌스가 필요하게 되기 때문에 사용자는 번거로운 작업을 강요당한다. 그 뿐만 아니라, 사용자가 메인터넌스를 게을리 했을 경우에는, 결국 피부에 대하여 적절하게 레이저광을 출사할 수 없어진다. 보호 커버를 1회용으로 하는 것도 가능하지만, 그 경우에는 보호 커버의 교체 작업이 필요하게 되어서 사용자의 부담이 커진다.

특허문헌 1 : 일본 특허공고 평8-10208호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허공개 평4-314428호 공보

특허문헌 3 : 국제공개 WO98/47435호 팜플릿

본 발명은 레이저 란셋을 이용하여 피부로부터 혈액 등의 체액을 출액시킬 경우에 사용자에게 부담을 강요하지 않고, 적절하게 피부에 레이저광을 조사할 수 있게 하는 것을 과제로 하고 있다.

본 발명에서는 체액을 출액시키기 위해서 피부에 조사되는 레이저광이 진행하는 구멍부와, 상기 구멍부에 있어서의 상기 레이저광이 입사되는 개구부를 폐쇄함과 아울러 상기 레이저광을 투과 가능한 커버를 구비한 분석 용구가 제공된다.

본 발명의 분석 용구는, 예를 들면 서로 전기적으로 절연한 상태에서 적층되어 있음과 아울러, 상기 구멍부를 규정하는 관통구멍을 갖는 복수의 전극을 구비하고 있다. 본 발명의 분석 용구는 구멍부의 기체를 외부로 배출하기 위한 배기 유로를 더 구비하고 있어도 된다. 배기 유로는, 예를 들면 전극과 커버 사이에 개재하는 절연층에 대하여 구멍부에 연통하는 슬릿을 형성함으로써 형성된다.

구멍부는, 예를 들면 피부로부터의 체액을 흡인하기 위한 모세관력을 작용시키기 위한 것이다.

본 발명의 분석 용구는, 예를 들면 구멍부의 내면에 형성된 시약부를 더 구비하고 있다.

본 발명의 분석 용구는 구멍부에 있어서 흡인된 체액을 이동시키기 위한 유로와, 유로에 형성된 시약부를 더 구비한 것이라도 된다.

본 발명의 분석 용구는 커버를 지지하고, 또한 복수의 전극이 설치된 기판을 더 갖고 있는 것이라도 된다. 이 경우, 상기 분석 용구는 기판과 커버 사이에 개재되고, 또한 유로를 규정하는 스페이서를 더 구비한 것임이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 분석 용구를 사용하는 분석 장치의 일례를 나타내는 전체 사시도이다.

도 2는 도 1의 II-II선을 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 바이오센서의 일례를 나타내는 전체 사시도이다.

도 4는 도 3에 나타낸 바이오센서의 일부를 분해해서 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 3의 V-V선을 따른 단면도이다.

도 6은 도 3의 VI-VI선을 따른 단면도이다.

도 7은 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 커넥터 및 레이저 발진기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.

도 8A 내지 도 8C는 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 센서 공급기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.

도 9A 및 도 9B는 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 센서 검지기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.

도 10은 바이오센서의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 11은 바이오센서의 또 다른 예를 설명하기 위한 전체 사시도이다.

도 12는 도 11의 XII-XII선을 따른 단면도이다.

도 13은 도 11에 나타낸 바이오센서의 분해 사시도이다.

도 14는 바이오센서의 또 다른 예를 설명하기 위한 전체 사시도이다.

도 15는 도 14의 XV-XV선을 따른 단면도이다.

도 16은 도 14에 나타낸 바이오센서의 분해 사시도이다.

도 17은 바이오센서의 또 다른 예를 설명하기 위한 전체 사시도이다.

도 18은 도 17의 XVIII-XVIII선을 따른 단면도이다.

도 19는 도 17에 나타낸 바이오센서의 분해 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2, 8A, 8B, 8C : 바이오센서(분석 용구) 20, 81A, 82B, 82C : 작용극(전극)

21, 82A, 82B, 82C : 대극(전극)

23 : 캐피러리(분석 용구의 구멍부)

23B : (캐피러리의)개구부 24, 86A, 86B, 87C : 시약부

25, 25', 84A, 84B, 85C : 커버 26 : 배기 유로

28 : 절연층 28A : (절연층의)슬릿

85A, 85B, 86C : 유로

이하, 본 발명에 따른 분석 용구에 대해서, 이 분석 용구를 사용하는 분석 장치와 함께 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 분석 장치(1)는 바이오센서(2)를 이용하여 전기화학적 방법에 의해 시료의 분석을 행하기 위한 것이고, 운반이 가능한 휴대형으로서 구성되어 있다. 이 분석 장치(1)는 복수의 바이오센서(2)를 내부에 수용한 것이며, 하우징(3), 커넥터(4), 센서 공급기구(50, 51), 레이저 발진기구(6) 및 센서 검지기구(7)를 구비하고 있다.

도 3 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 바이오센서(2)는 1회용으로서 구성된 것이며, 혈액이나 간질액이라고 한 체액에 있어서의 특정 성분(예를 들면 글루코오스, 콜레스테롤 또는 락트산)을 분석하기 위해서 사용되는 것이다. 이 바이오센서(2)는 전체적으로 직사각형 판 형상으로 형성되어 있고, 그 치수는 예를 들면 (2∼10㎜)×(2∼10㎜)×(0.5∼2㎜)로 되어 있다. 바이오센서(2)는 작용극(20) 및 대극(21)을 적층한 것이며, 캐피러리(23), 시약층(24), 커버(25) 및 배기 유로(26)를 더 구비하고 있다.

작용극(20) 및 대극(21)은 캐피러리(23)에 도입된 체액에 전압을 인가함과 아울러 그 때의 응답 전류를 측정하기 위해서 이용되는 것이다. 작용극(20) 및 대극(21)은 관통구멍(20A, 21A)을 가짐과 아울러, 동일하거나 또는 대략 동일한 형상으로 되어 있다. 관통구멍(20A, 21A)은 캐피러리(23)를 규정하는 것이며, 작용극(20) 및 대극(21)의 중앙부에 있어서 직경이 0.2∼1㎜의 원형으로 형성되어 있다. 작용극(20) 및 대극(21)은 도전성을 갖는 자성 재료, 예를 들면 니켈에 의해 (2∼10㎜)×(2∼10㎜)×(0.2∼1㎜)로 형성되어 있다.

작용극(20)과 대극(21) 사이에는 절연층(27)이 개재되어 있고, 이 절연층(27)에 의해 작용극(20)과 대극(21)이 접합되어 있다. 절연층(27)은 캐피러리(23)를 규정하는 관통구멍(27A)이 중앙부에 형성된 것이며, 예를 들면 공지의 핫멜트 시트에 의해 두께가 20∼100㎛로 형성되어 있다. 관통구멍(27A)의 직경은 작용극(20) 및 대극(21)의 관통구멍(20A, 21A)과 동일하거나 또는 대략 동일하게 된다.

작용극(20) 및 대극(21)의 표면에는 절연층(28, 28', 29)이 형성되어 있다. 절연층(28, 29)은 체액이 작용극(20) 및 대극(21)의 표면(20B, 21B)에 부착되는 것을 억제하기 위한 것이다. 이들 절연층(28, 29)도 또한 절연층(27)과 마찬가지로, 공지의 핫멜트 시트에 의해 형성되어 있다. 절연층(28, 29)에는 캐피러리(23)를 규정하는 관통구멍(28A, 29A)이 형성되어 있다. 관통구멍(28A, 29A)의 직경은 작용극(20) 및 대극(21)의 관통구멍(20A, 21A)과 동일하거나 또는 대략 동일하게 된다. 절연층(28')에는 배기 유로(26)를 규정하는 슬릿(28A')이 형성되어 있다. 절연층(28, 28', 29)에는 또한, 작용극(20) 또는 대극(21)의 표면(20B, 21B)을 노출시키기 위한 구멍부(28B, 28B', 29B)가 형성되어 있다. 이들 구멍부(28B, 28B', 29B)에 의해, 후술하는 커넥터(4)의 측정용 단자(42, 43)가 작용극(20) 또는 대극(21)에 접촉 가능하게 되어 있다.

캐피러리(23)는 개구(23A)로부터 도입된 체액을 모세관 현상을 이용해서 개구(23B)를 향해서 이동시켜서 유지하기 위한 것임과 아울러, 후술하는 레이저 발진기구(6)로부터의 레이저광의 진행을 허용하기 위한 것이다. 캐피러리(23)는 작용극(20), 대극(21) 및 절연층(27∼29)의 관통구멍(20A, 21A, 27A∼29A)에 의해 규정되어 있고, 그 용적은 예를 들면 0.03∼10μL로 설정되어 있다.

시약층(24)은 체액 중의 특정 성분의 분석에 필요한 시약을 포함한 것이며, 캐피러리(23)의 내면을 덮도록 형성되어 있다. 이 시약층(24)은, 예를 들면 전자전달물질 및 산화환원효소를 함유하고 있음과 아울러 체액에 대하여 용이하게 용해되는 고체상으로 형성되어 있다. 따라서, 캐피러리(23)에 체액을 도입했을 경우에는 시약층(24)이 용해되어 캐피러리(23)의 내부에는 전자전달물질, 산화환원효소 및 체액을 포함하는 액상 반응계가 구축된다.

산화환원효소로서는 분석해야 할 특정 성분의 종류에 따라 선택되고, 예를 들면 글루코오스의 분석을 행할 경우에는 글루코오스디히드로게나아제(GDH)나 글루코오스옥시다아제(GOD)를 사용할 수 있다. 전자전달물질로서는, 예를 들면 루테늄 착체나 철 착체를 사용할 수 있고, 전형적으로는 [Ru(NH₃)₆]Cl₃이나 K₃[Fe(CN)₆]을 사용할 수 있다.

커버(25)는 캐피러리(23)의 개구부(23B)를 밀봉하는 것이며, 관통구멍(25A)을 갖고 있다. 관통구멍(25A)은 절연층(28, 28')의 구멍부(28B, 28B')와 함께 작용극(20)을 노출시키기 위한 것이다. 커버(25)는 레이저광을 투과 가능한 재료, 예를 들면 투명한 유리나 PET에 의해 작용극(20)의 전체를 덮도록 형성되어 있다.

배기 유로(26)는 절연층(28')의 슬릿(28A')에 의해 규정되어 있다. 슬릿(28A')은 절연층(28')의 가장자리에까지 형성되어 있음과 아울러 캐피러리(23)에 연결되는 것이다. 즉, 배기 유로(26)는 캐피러리(23)의 기체를 배출할 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 하우징(3)은 분석 장치(1)의 외관 형상을 규정하는 것이며, 복수의 조작 버튼(30), 표시 패널(31), 센서 수용부(32) 및 폐기구(33)가 형성된 것이다. 복수의 조작 버튼(30)은 분석 동작 등을 행하게 하기 위한 신호를 생성시키거나, 또는 각종의 설정(분석 조건의 설정이나 피험자의 ID 입력 등)을 행하기 위한 것이다. 표시 패널(31)은 분석 결과나 에러인 취지를 표시함과 아울러 설정시에 있어서의 조작 순서나 조작 상황 등을 표시하기 위한 것이다. 센서 수용부(32)는 복수의 바이오센서(2)를 적층 상태에서 수용하기 위한 것이고, 적재부(34) 및 개폐 가능한 덮개(35)를 갖고 있다. 적재부(34)는 코일 스프링(37)에 의해 상방[덮개(35)의 방향]을 향해서 바이어싱되어 있다. 폐기구(33)는 분석이 종료된 바이오센서(2)를 분석 장치(1)로부터 폐기하기 위한 부분이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 커넥터(4)는 분석 대상이 되는 바이오센서(2)를 유지함과 아울러, 바이오센서(2)의 작용극(20)과 대극(21) 사이에 전압을 인가하기 위한 것이다. 이 커넥터(4)는 고정체(40), 가동체(41), 및 측정용 단자(42, 43)를 구비하고 있다.

고정체(40)는 측정용 단자(42)를 지지한 것이며, 관통구멍(40A)을 갖고 있다. 이 관통구멍(40A)은 레이저 발진기구(6)로부터의 레이저광의 진행을 허용하기 위한 것이다. 고정체(40)에는 후술하는 센서 검지기구(7)[탄성체(70) 및 스위치(71)]가 배치되어 있다.

가동체(41)는 측정용 단자(43)를 지지한 것이다. 이 가동체(41)는 코일 스프링(48)을 통해서 고정체(40)에 연결되어 있고, 상방을 향해서 바이어싱되어 있음과 아울러 상하 방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 가동체(41)는 볼록부(41A) 및 관통구멍(41B)을 갖고 있다. 볼록부(41A)는 체액을 채취할 때에 손끝 등의 피부를 압박하는 부분이며, 하우징(3)의 관통구멍(36)(도 1 참조)을 통해서 노출되어 있다. 즉, 가동체(41)는 볼록부(41A)에 손끝 등의 피부를 압박함으로써 하방으로 변위하도록 구성되어 있다. 관통구멍(41B)은 레이저 발진기구(6)로부터의 레이저광의 진행을 허용하기 위한 것이다. 이 관통구멍(41B)은 볼록부(41A)에까지 연속해서 형성되어 있고, 볼록부(41A)의 끝면에 있어서 장치 외부와 연통되어 있다. 즉, 관통구멍(41B)의 개구부(41Ba)는 체액 채취구로서 기능한다.

측정용 단자(42, 43)는 판 스프링으로서 구성되어 있다. 측정용 단자(42, 43)는 바이오센서(2)의 작용극(20)과 대극(21) 사이에 전압을 인가하기 위한 것이 다. 측정용 단자(42)는 작용극(20)에 접촉시키기 위한 것이고, 접점(42A)이 상방을 향해서 돌출되어 있다. 측정용 단자(43)는 대극(21)에 접촉시키기 위한 것이고, 접점(43A)이 하방을 향해서 돌출되어 있다.

커넥터(4)에서는 고정체(40)로부터 판 스프링으로서 구성된 측정용 단자(42)의 접점(42A)이 상방을 향해서 돌출되어 있는 한편, 가동체(41)로부터 측정용 단자(43)의 접점(43A)이 하방을 향해서 돌출되어 있다. 그 때문에 커넥터(4)에 있어서는 고정체(40)와 가동체(41) 사이에는 바이오센서(2)를 유지시킬 수 있다.

도 8A 내지 도 8C에 나타내는 바와 같이, 센서 공급기구(50, 51)는 센서 수용부(32)에 적층된 복수의 바이오센서(2) 중 최상층에 위치하는 바이오센서(2)를 커넥터(4)에 공급하기 위한 것이다. 이 센서 공급기구(50, 51)는 전자석(50, 51)을 구비하고 있다. 전자석(50)은 센서 수용부(32)에 인접해서 형성된 것이며, 전자석(51)은 커넥터(4)에 인접해서 형성된 것이다. 전자석(50)은 바이오센서(2)를 자화시킴과 아울러 자화시킨 바이오센서(2)와의 사이에 반발력을 작용시키기 위한 것이다. 전자석(51)은 자화시킨 바이오센서(2)와의 사이에 인력을 작용시키기 위한 것이다.

도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이, 레이저 발진기구(6)는 피부로부터 혈액 등의 체액을 출액시킬 때에 피부에 조사해야 할 레이저광을 출사하는 것이다. 이 레이저 발진기구(6)는 레이저 다이오드 등의 레이저광 발진부(60) 및 집광렌즈(61)를 구비하고 있다.

도 7, 도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이, 센서 검지기구(7)는 커넥터(4) 의 목적 위치에 바이오센서(2)가 존재하는지의 여부를 검지하기 위한 것이고, 탄성체(70) 및 스위치(71)를 구비하고 있다. 탄성체(70)는 커넥터(4)에 있어서의 고정체(40)에 고정된 것이며, 스위치(71)와 단락시키기 위한 것이다. 탄성체(70)는 가동체(41)가 하방으로 이동되었을 때에 스위치(71)를 온(ON)하도록 구성되어 있다. 스위치(71)는 분석 장치(1)에 있어서의 소정의 동작을 온·오프하기 위한 것이고, 스위치(71)가 온일 때에 레이저광 발진부(60)를 제어해서 레이저광을 출사시키도록 구성되어 있다.

또한, 탄성체(70)는 가동체(41)에 고정해도 좋고, 또 판스프링 형상 이외의 형상 또는 재료의 성상에 따라 탄성을 부여한 것이라도 좋다.

다음에 분석 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

도 8A 내지 도 8C에 나타내는 바와 같이, 분석 장치(1)에서는 센서 수용부(32)에 복수의 바이오센서(2)가 셋팅되었을 경우에, 또는 분석이 종료되었을 경우에는 센서 공급기구(50, 51)에 의해 센서 수용부(32)로부터 커넥터(4)에 대하여 바이오센서(2)가 공급된다.

보다 구체적으로는, 센서 공급기구(50, 51)에서는, 도 8A에 나타내는 바와 같이, 우선 전자석(50)에 의해 바이오센서(2)를 자화시킨다. 도시한 예에서는, 전자석(50)은 N극이 바이오센서(2)와 인접되어 있고, 바이오센서(2)는 전자석(50)에 가까운 측이 S극, 먼 측이 N극으로서 자화된다. 이 때, 전자석(51)은 자극이 발생하지 않는 상태로 되어 있다.

다음에 도 8B 및 도 8C에 나타내는 바와 같이, 전자석(50)의 극성을 반전시 켜서 바이오센서(2)와 전자석(50) 사이에 반발력을 발생시킨다. 한편, 전자석(51)에 자극을 발생시켜서 전자석(50)과 역극성으로 해서 바이오센서(2) 사이에 인력을 발생시킨다. 이렇게 하여, 전자석(50)에 의한 반발력과 전자석(51)에 의한 인력에 의해 바이오센서(2)는 커넥터(4)를 향해서 이동되고, 커넥터(4)에 바이오센서(2)가 유지된다. 이 때, 커넥터(4)에 있어서의 측정용 단자(42)는 작용극(20)에, 측정용 단자(43)는 대극(21)에 각각 접촉된다.

센서 공급기구(50, 51)는 전자석(50, 51)을 이용한 것에 한하지 않고, 예를 들면 공지의 액츄에이터를 이용한 것이라도 된다. 이 경우, 바이오센서(2)는 반드시 작용극(20) 및 대극(21)을 자성 재료에 의해 형성할 필요는 없다.

도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이, 분석 장치(1)를 이용하여 체액 중의 특정 성분의 분석을 행할 경우에는 가동체(41)의 볼록부(41A)에 손끝 등의 피부를 압박하여 가동체(41)를 하방으로 이동시킨다. 이것에 의해 센서 검지기구(7)에 있어서의 탄성체(70)가 가동체(41)[바이오센서(2)]와 함께 하방으로 변위한다. 탄성체(70)의 하방 변위에 의해 탄성체(70)가 스위치(71)를 온시켜 분석 장치(1)의 전원이 온된다. 이 때, 레이저 발진기구(6)로부터 레이저광이 출사된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 바이오센서(2)는 캐피러리(23)을 갖는 것이며, 고정체(40) 및 가동체(41)는 관통구멍(40A, 41B)을 갖는 것이다. 그 때문에 레이저 발진기구(60)로부터 출사된 레이저광은 볼록부(41A)에 놓여진 피부에 조사된다. 피부에 레이저광을 조사했을 경우에는 피부로부터 혈액 등의 체액이 출액된다. 이 때, 피부가 볼록부(41A)에 압박되어 있기 때문에 피부가 울혈되어서 혈액 등의 체 액의 출액이 촉진된다.

또한 바이오센서(2)는 커버(25)에 의해 밀봉된 캐피러리(23)의 개구부(23A)가 레이저광의 입사측이 되도록 분석 장치(1)의 커넥터(4)에 장착되어 있다. 즉, 바이오센서(2)에서는 피부에 레이저광을 조사했을 때에 발생하는 연기 또는 혈액이나 피부의 비산에 의해 레이저 발진기구(6)에 있어서의 집광렌즈(61)나 레이저광 발진부(60)에 있어서의 광출사면이 더러워져 버리는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에 피부에 대하여 적절하게 레이저광을 조사할 수 있다.

또한 1회용의 바이오센서(2)에 의해 연기, 혈액 또는 피부 등에 의한 오염의 부착이 방지되어 있기 때문에 집광렌즈(61) 등의 세정을 행할 필요가 없어진다. 그 때문에 사용자의 부담이 경감됨과 아울러 집광렌즈(61) 등의 세정을 행했을 경우에 발생하는 레이저 출력의 불균일함이 생기는 것을 억제할 수 있다.

피부로부터의 체액은 바이오센서(2)의 캐피러리(23)에 있어서 생기는 모세관력에 의해 캐피러리(23)에 도입된다. 캐피러리(23)에 있어서는 시약층(24)이 용해되어 액상 반응계가 구축된다.

한편, 스위치(71)가 온된 경우에는 커넥터(4)에 있어서의 측정용 단자(42, 43)와의 사이에 전압이 인가됨으로써 작용극(20)과 대극(21) 사이에 전압이 인가 되고, 액상 반응계에 대하여도 전압이 인가된다. 이에 따라 산화환원효소에 의해, 예를 들면 체액 중의 글루코오스 등의 특정 성분이 환원되고(전자가 인출되고), 그 전자가 전자전달물질을 통해서 작용극(20)에 공급된다. 작용극(20)에 공급된 전자의 양은 측정용 단자(42, 43)를 통해서 응답 전류로서 측정된다. 분석 장치(1)에 있어서는 전회의 응답 전류에 의거하여 글루코오스 등의 특정 성분의 농도가 연산된다. 이 연산 결과는, 도 1에 나타낸 표시 패널(31)에 있어서 표시된다.

체액의 분석이 종료되었을 경우에는 사용이 끝난 바이오센서(2)가 폐기구(33)를 통해서 폐기된다. 이러한 바이오센서(2)의 폐기는 분석 장치(1)에 설치된 폐기기구에 있어서 자동적으로 행하도록 해도 좋고, 또한 사용자에 의한 레버 조작 등에 의해 수동으로 행하도록 하여도 좋다. 또한, 사용이 끝난 바이오센서(2)를 폐기했을 경우에는 센서 공급기구(50, 51)에 의해 커넥터(4)에 대하여 새로운 바이오센서(2)가 공급된다.

또한, 바이오센서(2)는 반드시 분석 장치(1)에 미리 수용해 둔 것을 사용할 필요는 없고, 분석시에 분석 장치(1)에 있어서의 커넥터(4)에 장착하도록 하여도 좋다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 커버(25')는 작용극(20)의 전체를 덮도록 형성할 필요는 없고, 캐피러리(23)에 있어서의 개구부(23B)를 선택적으로 밀봉하는 것이라도 된다.

본 발명은 상술한 실시형태에는 한정되지 않고 여러 가지로 변경 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 도 11 내지 도 19에 나타내는 바와 같이, 절연성 기판 상에 작용극 및 대극을 설치한 바이오센서에 대해서도 적용 가능하다.

도 11 내지 도 13에 나타낸 바이오센서(8A)는 절연성 기판(80A)에 작용극(81A) 및 대극(82A)을 설치한 것이며, 절연성 기판(80A)에 대하여 일정 간격 떨어져서 배치된 한쌍의 스페이서(83A)를 통해서 커버(84A)가 접합되어 있다. 이 바 이오센서(8A)에서는 한쌍의 스페이서(83A) 사이에 캐피러리(85A)가 형성되어 있고, 이 캐피러리(85A)의 내부에 시약부(86A)가 형성되어 있다.

절연성 기판(80A)에는 관통구멍(80Aa)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(80Aa)은 한쌍의 스페이서(83A)의 간극과 함께, 레이저광의 진행을 허용하는 관통구멍(87A)이 규정되어 있다. 관통구멍(87A)은 커버(84A)에 의해 폐쇄되어 있다. 커버(84A)는 레이저광을 투과 가능하도록 유리나 PET에 의해 투명하게 형성되어 있다.

바이오센서(8A)에 있어서도 레이저광을 진행시키는 관통구멍(87A)이 커버(84A)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에 레이저 발진기구(6)에 있어서의 집광렌즈(61)(도 7 참조) 등이 더러워져버리는 것을 억제할 수 있다.

도 14 내지 도 16에 나타낸 바이오센서(8B)는 절연성 기판(80B)에 작용극(81B) 및 대극(82B)을 설치한 것이며, 절연성 기판(80B)에 대하여 일정 간격 떨어져서 배치된 한쌍의 스페이서(83B)를 통해서 커버(84B)가 접합되어 있다. 이 바이오센서(8B)에서는 한쌍의 스페이서(83B)의 사이에 캐피러리(85B)가 형성되어 있고, 이 캐피러리(85B)의 내부에 시약부(86B)가 형성되어 있다.

절연성 기판(80B)에는 노치(80Ba)가 형성되어 있다. 이 노치(80Ba)는 한쌍의 스페이서(83B)의 노치(83Ba)와 함께 레이저광의 진행을 허용하는 노치(87B)를 규정하는 것이다. 노치(87B)는 커버(84B)에 의해 폐쇄되어 있다. 커버(84B)는 레이저광을 투과 가능하도록 유리나 PET에 의해 투명하게 형성되어 있다.

바이오센서(8B)에 있어서도 레이저광을 진행시키는 노치(87B)가 커버(84B)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에 레이저 발진기구(6)에 있어서의 집광렌즈(61)(도 7 참조) 등이 더러워져버리는 것을 억제할 수 있다.

도 17 내지 도 19에 나타낸 바이오센서(8C)는 절연성 기판(80C)에 작용극(81C) 및 대극(82C)을 설치한 것이며, 절연성 기판(80C)에 대하여 슬릿(83C)이 형성된 스페이서(84C)를 통해서 커버(85C)가 접합되어 있다. 이 바이오센서(8C)에서는 슬릿(83C)에 의해 캐피러리(86C)가 형성되어 있고, 이 캐피러리(86C)의 내부에 시약부(87C)가 형성되어 있다.

절연성 기판(80C)에는 관통구멍(80Ca)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(80Ca)은 슬릿(83C)과 함께 레이저광의 진행을 허용하는 관통구멍(88C)을 규정하는 것이다. 관통구멍(86C)은 커버(85C)에 의해 폐쇄되어 있다. 커버(85C)는 레이저광을 투과 가능하도록 유리나 PET에 의해 투명하게 형성되어 있다.

절연성 기판(80C)에는 또한 관통구멍(80Cb)이 형성되어 있다, 이 관통구멍(80Cb)은 캐피러리(86C)의 기체를 배출하기 위한 것이다.

바이오센서(8C)에 있어서도 레이저광을 진행시키는 관통구멍(88C)이 커버(85C)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에 레이저 발진기구(6)에 있어서의 집광렌즈(61)(도 7 참조) 등이 더러워져버리는 것을 억제할 수 있다.

본 발명은 또한, 작용극 및 대극을 구비한 바이오센서에 한하지 않고, 비색(比色)에 의해 체액의 분석을 행하도록 구성된 바이오센서 등의 분석 용구에 대하여도 적용할 수 있다.

Claims

체액을 출액시키기 위해서 피부에 조사되는 레이저광이 진행하는 구멍부; 및

상기 구멍부에 있어서의 상기 레이저광이 입사되는 개구부를 폐쇄함과 아울러 상기 레이저광을 투과 가능한 커버를 구비한 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 1 항에 있어서, 서로 전기적으로 절연한 상태에서 적층되어 있음과 아울러 상기 구멍부를 규정하는 관통구멍을 갖는 복수의 전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 2 항에 있어서, 상기 구멍부의 기체를 외부로 배출하기 위한 배기 유로를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 3 항에 있어서, 상기 배기 유로는 상기 전극과 상기 커버 사이에 개재하는 절연층에 대하여 상기 구멍부에 연통하는 슬릿를 형성함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 1 항에 있어서, 상기 구멍부는 피부로부터의 체액을 흡인하기 위한 모세관력을 작용시키기 위한 것임을 특징으로 하는 분석 용구.
제 5 항에 있어서, 상기 구멍부의 내면에 형성된 시약부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 5 항에 있어서, 상기 구멍부에 있어서 흡인된 체액을 이동시키기 위한 유로; 및

상기 유로에 형성된 시약부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 7 항에 있어서, 상기 커버를 지지하고, 또한 복수의 전극이 설치된 기판을 더 갖고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.
제 8 항에 있어서, 상기 기판과 상기 커버 사이에 개재하고, 또한 상기 유로를 규정하는 스페이서를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 용구.