KR20100032364A - 분석 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분석 용구(2)를 사용해서 피부로부터 출액시킨 체액 중의 특정 성분을 분석하기 위한 분석 장치(1)에 관한 것이다. 분석 장치(1)는 피부로부터 체액을 출액시키기 위한 레이저광을 출사하는 레이저광 발진부(60)와, 분석 용구(2)가 목적 위치에 존재하는지의 여부를 검지하기 위한 검지기구(7)를 구비하고 있다. 분석 장치(1)는 검지기구(7)에 있어서 분석 용구(2)가 검지되었을 때에 레이저광 발진부(60)로부터 레이저광을 출사시키도록 구성되어 있다.
분석 장치
Description
본 발명은 레이저광의 조사에 의해 피부로부터 출액시킨 체액 중의 특정 성분(예를 들면 글루코오스, 콜레스테롤 또는 락트산)을 분석하기 위한 분석 장치에 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 가능하게 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).
일반적으로, 레이저 란셋에 있어서는 레이저 출사구를 피부에 압압한 상태에서 별도 설치된 레이저광 출사 버튼을 사용자가 조작함으로써 레이저광을 출사시키도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 레이저 란셋은 레이저 출사구가 피부에 압압되어 있지 않은 상태이어도 사용자가 잘못해서 버튼 조작을 행하여 버리면 레이저광이 출사되어 버린다. 레이저광은 피부로부터 체액을 출액시키는데 필요한 에너지를 가진 것이기 때문에, 부주의하게 레이저광이 출사되어버리는 것은 바람직하지 못하다.
특허문헌 1 : 일본 특허공고 평8-10208호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허공개 평4-314428호 공보
본 발명은 레이저광의 오출사를 방지하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명에서는 분석 용구를 사용해서 피부로부터 출액시킨 체액 중의 특정 성분을 분석하기 위한 분석 장치로서, 피부로부터 체액을 출액시키기 위한 출액기구와, 상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는지의 여부를 검지하기 위한 검지기구를 구비하고 있고, 상기 검지기구에 있어서 상기 분석 용구가 검지되었을 때에 상기 출액기구가 구동되도록 구성되어 있는 분석 장치가 제공된다.
검지기구는, 예를 들면 분석 용구를 목적 부위에 존재시킬 때에 온되는 스위치를 포함하고 있고, 출액기구는 스위치가 온되었을 때에 구동된다.
본 발명의 분석 장치는 분석 용구와 함께 변위 가능한 변위부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 스위치는 상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는 상태에서 변위부를 변위시킴으로써 온되도록 구성하는 것이 바람직하다.
검지기구는, 예를 들면 변위부가 변위되었을 때에 스위치와 접촉시키기 위한 탄성 부재를 구비하고 있다.
분석 용구로서는, 예를 들면 전기화학적으로 시료의 분석을 행하는 것이 가능하게 복수의 전극을 갖는 것이 사용된다. 이 경우의 검지기구는 복수의 전극에 접촉시키기 위한 한쌍의 검출용 단자를 포함하고 있음과 아울러, 상기 한쌍의 검출용 단자간이 쇼트되어 있는지의 여부에 의해 분석 용구를 검출하도록 구성해도 좋다. 한쌍의 검지용 단자는 상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는 상태에서 변위부를 변위시킴으로써 오픈 상태로부터 쇼트 상태로 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
변위부는, 예를 들면 외부로부터 입력되는 부하에 의해 변위되는 것이다. 변위부는 또한 천자요소(예를 들면 레이저광이나 천자침)의 투과를 허용하는 투과부를 갖고 있어도 된다.
검지기구는 분석 용구에 있어서의 특정 부위를 광학적으로 검출하는 것이라도 된다.
출액기구는 피부에 조사하기 위한 레이저광을 출사 가능한 것이며, 또한 상기 검지기구에 있어서 상기 분석 용구가 검지되었을 때에 레이저광을 출사하도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 분석 장치의 일례를 나타내는 전체 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 바이오센서의 일례를 나타내는 전체 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 커넥터 및 레이저 발진기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.
도 6A 내지 도 6C는 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 센서 공급기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.
도 7A 및 도 7B는 도 1에 나타낸 분석 장치에 있어서의 센서 검지기구를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.
도 8A 및 도 8B는 센서 검지기구의 다른 예를 설명하기 위한 요부를 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 분석 장치 2 : 바이오센서(분석 용구)
20 : (바이오센서)작용극(전극) 21 : (바이오센서)대극(전극)
41 : 가동체(변위부) 41' : (커넥터의)블록(변위부)
41B : (가동체의)관통구멍(투과부) 42, 43 : 측정용 단자(단자)
60 : 레이저광 발진부(출액기구)
7, 7', 7" : 센서 검지기구(검지기구)
70 : (센서 검지기구의)탄성체(탄성 부재)
70' : (센서 검지기구의)검지용 단자
71 : (센서 검지기구의)스위치
이하, 본 발명에 따른 분석 장치에 대해서 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 및 도 4에 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) 및 발열층(25)을 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(26)이 개재되어 있고, 이 절연 층(26)에 의해 작용극(20)과 대극(21)이 접합되어 있다. 절연층(26)은 캐피러리(23)를 규정하는 관통구멍(26A)이 중앙부에 형성된 것이며, 예를 들면 공지의 핫멜트 시트에 의해 두께가 20∼100㎛로 형성되어 있다. 관통구멍(26A)의 직경은 작용극(20) 및 대극(21)의 관통구멍(20A, 21A)과 동일하거나 또는 대략 동일하게 된다.
작용극(20) 및 대극(21)의 표면(20B, 21B)에는 절연층(27, 28)이 형성되어 있다. 이들 절연층(27, 28)은 체액이 작용극(20) 및 대극(21)의 표면(20B, 21B)에 부착되는 것을 억제하기 위한 것이다. 이들 절연층(27, 28)도 또한 절연층(26)과 마찬가지로, 공지의 핫멜트 시트에 의해 관통구멍(27A, 28A)을 갖는 것으로서 형성되어 있다. 관통구멍(27A, 28A)의 직경은 작용극(20) 및 대극(21)의 관통구멍(20A, 21A)과 동일하거나 또는 대략 동일하게 된다. 절연층(27, 28)에는 또한, 작용극(20) 또는 대극(21)의 표면(20B, 21B)을 노출시키기 위한 구멍부(27B, 28B)가 형성되어 있다. 이들 구멍부(27B, 28B)에 의해, 후술하는 커넥터(4)의 측정용 단자(42, 43)(도 5 참조)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 것이다. 캐피러리(23)는 또한, 후술하는 레이저 발진기구(6)(도 5 참조)로부터의 레이저광의 진행을 허용하기 위한 것이다. 캐피러리(23)는 작용극(20), 대극(21) 및 절연층(26∼28)의 관통구멍(20A, 21A, 26A∼28A)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.
발열층(25)은 캐피러리(23)에 있어서의 액상 반응계의 온도를 조정하기 위한 것이고, 절연층(27)의 대략 전체를 덮고 있다. 이 발열층(25)은 관통구멍(25A) 및 구멍부(25B)를 갖고 있다. 관통구멍(25A)은 절연층(27)의 관통구멍(27A)에 연통하는 것이며, 구멍부(25B)는 절연층(27)의 구멍부(27B)에 연통하고 있다. 이러한 발열층(25)은, 예를 들면 전체가 저항 재료에 의해 형성되어 있다. 저항 재료로서는 철-크롬-알루미늄계 또는 니켈-크롬계 등의 공지의 여러 가지 것을 사용할 수 있다.
또한, 발열층(25)은 반드시 작용극(20) 표면(20A)의 대략 전체를 덮을 필요 는 없고, 예를 들면 주름상자 형상의 배선을 패턴 형성함으로써 형성해도 된다.
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 5에 나타내는 바와 같이, 커넥터(4)는 분석 대상이 되는 바이오센서(2)를 유지함과 아울러, 바이오센서(2)의 작용극(20)과 대극(21) 사이, 또는 발열층(25)에 전압을 인가하기 위한 것이다. 이 커넥터(4)는 고정체(40), 가동체(41), 측정용 단자(42, 43), 및 가열용 단자(44, 45)를 구비하고 있다.
고정체(40)는 측정용 단자(42) 및 가열용 단자(44, 45)를 지지하기 위한 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 지지하기 위한 것이다. 이 가동체(41)는 코 일 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.
단자(42∼45)는 판 스프링으로서 구성되어 있다. 측정용 단자(42, 43)는 바이오센서(2)의 작용극(20)과 대극(21) 사이에 전압을 인가하기 위한 것이다. 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. 가열용 단자(44, 45)는 바이오센서(2)의 발열층(25)에 전압을 인가해서 발열층(25)을 발열시키기 위한 것이다. 이들 가열용 단자(44, 45)는 접점(44A, 45A)이 상방을 향해서 돌출되어 있고, 발열층(25)에 접촉하도록 되어 있다.
커넥터(4)에서는 고정체(40)로부터 판 스프링으로서 구성된 측정용 단자(42) 및 가열용 단자(44, 45)의 접점(42A, 44A, 45A)이 상방을 향해서 돌출되어 있는 한편, 가동체(41)로부터 측정용 단자(43)의 접점(43A)이 하방을 향해서 돌출되어 있 다. 그 때문에 커넥터(4)에 있어서는 고정체(40)와 가동체(41) 사이에는 바이오센서(2)를 유지시킬 수 있다.
도 6A 내지 도 6C에 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 7A 및 도 7B에 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 5, 도 7A 및 도 7B에 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)[바이오센서(2)]가 하방으로 이동되었을 때에 스위치(71)를 온(ON)하도록 구성되어 있다. 스위치(71)는 분석 장치(1)에 있어서의 소정의 동작을 온·오프하 기 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 6A 내지 도 6C에 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 6A에 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 6B 및 도 6C에 나타내는 바와 같이, 전자석(50)의 극성을 반전시켜서 바이오센서(2)와 전자석(50) 사이에 반발력을 발생시킨다. 한편, 전자석(51)에 자극을 발생시켜서 전자석(50)과 역극성으로 해서 바이오센서(2)와의 사이에 인력을 발생시킨다. 이렇게 하여, 전자석(50)에 의한 반발력과 전자석(51)에 의한 인력에 의해 바이오센서(2)는 커넥터(4)를 향해서 이동된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 커넥터(4)는 고정체(40) 및 가동체(41)로부터 판스프링으로서 구성된 단자(42∼45)가 돌출된 것이기 때문에, 커넥터(4)에 있어서 바이오센서(2)를 협지하는 부하가 작용한다. 한편, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 바이오센서(2)에는 작용극(20) 및 대극(21)을 노출시키기 위한 구멍부(27B, 28B)가 절연층(27, 28)에 형성되어 있기 때문에 구멍부(27A, 28B)와의 사이의 단차에 의해 바이오센서(2)의 이동이 정지된다. 이 때, 커넥터(4)에 있어서의 측정용 단자(42)는 작용극(20)에, 측정용 단자(43)는 대극(21)에, 가열용 단자(44, 45)는 발열층(25)에 각각 접촉한다.
물론, 바이오센서(2)가 커넥터(4)에 장착된 것을 검지하는 검지기구를 설치하는 한편, 검지기구에 의해 바이오센서(2)가 검지되었을 때에 전자석(50, 51)에 있어서 자극이 발생하지 않는 상태로 하고, 바이오센서(2)의 이동을 정지시켜도 좋다. 이 경우의 검지기구로서는, 예를 들면 커넥터(4)에 있어서의 가열용 단자(44, 45) 사이에 전압을 인가하면서, 이들 가열용 단자(44, 45)의 통전 상태를 확인하는 구성을 채용할 수도 있다.
또한, 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 7A 및 도 7B에 나타내는 바와 같이, 분석 장치(1)를 이용하여 체액 중의 특정 성분의 분석을 행할 경우에는 가동체(41)의 볼록부(41A)에 손끝 등의 피부를 압박하고 가동체(41)를 하방으로 이동시킨다. 이것에 의해, 센서 검지기구(7)에 있어서의 탄성체(70)가 가동체(41)[바이오센서(2)]와 함께 하방으로 변위한다. 탄성 체(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.
여기에서, 바이오센서(2)는 캐피러리(23)를 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 체액의 출액이 촉진된다.
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, 도 5를 참조하면 알 수 있는 바와 같이 커넥터(4)에 있어서의 측정용 단자(42, 43)와의 사이, 및 가열용 단자(44, 45) 사이에 전압이 인가된다. 가열용 단자(44, 45) 사이에 전압이 인가됨으로써 발열층(25)이 발열된다. 발열층(25)의 열은 작용극(20) 및 대극(21)에 전달되어 캐피러리(23)에 도입된 체액이 가열된다. 이것에 의해 캐피러리(23)의 체액이 목적 온도로 가열된다.
또한, 측정용 단자(42, 43)와의 사이, 및 가열용 단자(44, 45) 사이에 전압이 인가됨으로써 작용극(20)과 대극(21) 사이에 전압이 인가되어 액상 반응계에 대하여도 전압이 인가된다. 이것에 의해, 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, 또 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.
분석 장치(1)에서는 레이저광에 의해 피부로부터 출액된 체액이 체액 채취시의 상태인 채로 바이오센서(2)에 대하여 공급된다. 그 때문에 체액 채취 동작과 체액 분석 동작을 각각의 장치에 의해 행할 필요가 없고, 바이오센서(2)에 대하여 간이하게 혈액을 흡인시킬 수 있어 사용자의 부담이 경감된다.
또한, 분석 장치(1)에서는 커넥터(4)에 바이오센서(2)를 유지한 상태에서 커넥터(4)에 있어서의 가동체(41)의 볼록부(41A)에 피부를 압박시켰을 때에 스위치(71)가 온되도록 구성되어 있다. 그 때문에 피부에 의해 볼록부(41A)를 이동시키고 있는 동안에만 레이저광이 출사되기 때문에, 부주의하게 레이저광이 출사되어버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 피부의 압박에 의해 스위치(71)를 온하는 구성에 서는, 피부를 압박하고 있는 동안에만 필요한 회로를 동작시키도록 구성할 수 있기 때문에 소비전력을 억제해서 러닝 코스트를 저감할 수 있다.
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.
다음에, 센서 검지기구의 다른 예에 대해서, 도 8A 및 도 8B를 참조해서 설명한다. 단, 도 8A 및 도 8B에 있어서는, 도 1 내지 도 7을 참조해서 먼저 설명한 분석 장치(1)나 바이오센서(2)와 같은 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있고, 이하에 있어서의 중복 설명은 생략한다.
도 8A에 나타낸 센서 검지기구(7')는 커넥터(4')에 있어서 측정용 단자(42, 43)와는 별도로 검지용 단자(70')를 설치한 것이다. 검지용 단자(70')는 바이오센서(2)의 작용극(20)에 접촉시켜지는 것이다. 즉, 검지용 단자(70')는 작용극(20)을 통해서 측정용 단자(42)와의 사이가 단락되었는지의 여부를 검지함으로써 커넥터(4')에 바이오센서(2)가 공급된 것을 검지할 수 있다. 이 경우의 측정용 단자(42)는 검지용 단자의 역할도 하고 있다.
센서 검지기구(7')에서는, 예를 들면 커넥터(4')에 있어서의 상방측의 블록(41')을 변위 가능하게 하고, 이 블록(41')을 하방으로 변위시킴으로써 검지용 단자(70')가 작용극(20)에 접촉하도록 구성해도 좋고, 커넥터(4')에 바이오센서(2)를 장착함으로써 검지용 단자(70')가 작용극(20)에 접촉하도록 구성해도 좋다.
또한, 대극(21)을 이용하여 검지용 단자와 측정용 단자(43) 사이의 단락을 검출하거나, 또는 측정용 단자(42, 43)와는 별도로 검지용에만 사용되는 한쌍의 검지용 단자를 설치하고, 이들 검지용 단자 사이의 단락을, 작용극(20) 또는 대극(21)을 이용해서 검출하도록 하여도 좋다.
도 8B에 나타낸 센서 검지기구(7")는 광학적 방법에 의해 커넥터(4")에 바이오센서(2)가 공급된 것을 검지하는 것이다. 커넥터(4")에는 포토센서 등의 광학적 센서(70")가 설치되어 있고, 이 광학적 센서(70")에 의해 바이오센서(2)에 있어서의 소정 개소를 인식함으로써 커넥터(4")에 바이오센서(2)가 공급된 것을 검지할 수 있다.
도 8A 및 도 8B에 나타낸 센서 검지기구(7', 7")에서는, 예를 들면 커넥터(4', 4")에 바이오센서(2)가 공급된 것이 검지되었을 때에 레이저 발진기구(6)(도 7 참조)로부터의 레이저광의 출사를 가능하게 하는 구성을 채용할 수 있다. 즉, 커넥터(4', 4")에 바이오센서(2)가 장착되지 않는 한은 레이저 발진기구(6)로부터 레이저광이 출사되지 않도록 하여, 레이저광의 오출사를 억제할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태에는 한정되지 않고, 여러 가지로 변경 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 절연성 기판 상에 작용극 및 대극을 설치한 바이오센서, 또는 비색(比色)에 의해 체액의 분석을 행하도록 구성된 바이오센서 등의 분석 용구에 대해서도 적용할 수 있다.
본 발명은 또한, 레이저 발진부와 같은 출액기구를 구비한 분석 장치에 한하지 않고, 예를 들면 천자침을 구동시켜서 피부를 천자(穿刺)함으로써 피부로부터 체액을 출액시키는 구성의 분석 장치에 대해서도 적용할 수 있다.
Claims (12)
- 분석 용구를 사용해서 피부로부터 출액시킨 체액 중의 특정 성분을 분석하기 위한 분석 장치로서:피부로부터 체액을 출액시키기 위한 출액기구와,상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는지의 여부를 검지하기 위한 검지기구를 구비하고 있고;상기 검지기구에 있어서 상기 분석 용구가 검지되었을 때에 상기 출액기구가 구동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 검지기구는 상기 분석 용구를 목적 위치에 존재시켰을 때에 온되는 스위치를 포함하고 있고,상기 출액기구는 상기 스위치가 온되었을 때에 구동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 분석 용구와 함께 변위 가능한 변위부를 갖고 있고,상기 스위치는 상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는 상태에서 상기 변위부를 변위시킴으로써 온되는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 변위부는 외부로부터 입력되는 부하에 의해 변위되 는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 검지기구는 상기 변위부가 변위되었을 때에 상기 스위치와 접촉시키기 위한 탄성 부재를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 출액기구는 피부를 천자하기 위한 천자요소를 갖고 있고,상기 변위부는 상기 천자요소의 투과를 허용하는 투과부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분석 용구로서 전기화학적으로 시료의 분석을 행하는 것이 가능하도록 복수의 전극을 갖는 것이 사용되고,상기 검지기구는 상기 복수의 전극에 접촉시키기 위한 한쌍의 검출용 단자를 포함하고 있음과 아울러, 상기 한쌍의 검출용 단자간이 쇼트되어 있는지의 여부에 의해 상기 분석 용구를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 분석 용구와 함께 변위 가능한 변위부를 갖고 있고,상기 한쌍의 검지용 단자는 상기 분석 용구가 목적 위치에 존재하는 상태에서 상기 변위부를 변위시킴으로써 오픈 상태로부터 쇼트 상태로 되는 것을 특징으 로 하는 분석 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 변위부는 외부로부터 입력되는 부하에 의해 변위되는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 출액기구는 피부를 천자하기 위한 천자요소를 갖고 있고,상기 변위부는 상기 천자요소의 투과를 허용하는 투과부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 검지기구는 상기 분석 용구에 있어서의 특정 부위를 광학적으로 검출하는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 출액기구는 피부에 조사하기 위한 레이저광을 출사가능한 것이며, 또한 상기 검지기구에 있어서 상기 분석 용구가 검지되었을 때에 레이저광을 출사하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
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