KR20130018727A - 검출 디바이스 - Google Patents

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KR20130018727A
KR20130018727A KR1020127025455A KR20127025455A KR20130018727A KR 20130018727 A KR20130018727 A KR 20130018727A KR 1020127025455 A KR1020127025455 A KR 1020127025455A KR 20127025455 A KR20127025455 A KR 20127025455A KR 20130018727 A KR20130018727 A KR 20130018727A
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타카오 요코야마
레이코 마치다
야요이 이리에
요시히코 우메가에
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니폰 가야꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 검출 디바이스(1)는, 시료에 대하여 검출을 하기 위한 검출 디바이스(1)이며, 상기 시료가 공급되는 시료 공급 위치(P1)를 면 위에 가지는 베이스 부재(10)와 베이스 부재(10)의 상기 면 위에서 시료 공급 위치(P1)와 이간해 형성된 전극계(20)와, 베이스 부재(10)에 대하여 상기 면 위에서 상대적으로 슬라이드 이동하는 슬라이드체(32)와, 슬라이드체(32)의 일부에 설치되어 상기 시료를 수용할 수 있는 시료수용부(34)를 가지는 슬라이드 부재(30)와, 베이스 부재(10)에 고정되고 베이스 부재(10)에 대하여 슬라이드 이동할 수 있게 슬라이드 부재(30)를 지지하는 지지부(40)를 구비하고, 베이스 부재(10)와 슬라이드 부재(30)는, 시료수용부(34)가 전극계(20)에 중첩하는 중첩 위치(P2)와 시료 공급 위치(P1)를 포함하는 범위에서 슬라이드 이동이 가능하다.

Description

검출 디바이스{DETECTION DEVICE}
본 발명은 시료 중의 물질을 검출하기 위한 검출 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 2010년 3월 3일에 일본에 출원된 특허출원 2010-46813호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
근래에, 당뇨병 환자의 혈당 컨트롤 상태를 파악하기 위한 마커로서 1, 5-안하이드로글루시톨(1,5-anhydroglucitol, 이하, 「1, 5-AG」라고 칭한다.)이 주목받고 있다. 1, 5-AG는, 식사의 영향을 받기 어려운, 과거 1주간 정도의 비교적 단기간의 혈당 컨트롤 상태를 반영하는 등의 이점을 가지고 있다.
예를 들면 사람의 전혈(全血)을 시료로 하여 1, 5-AG를 검출하기 위해서는, 1, 5-AG의 검출을 저해하는 물질을 전혈 시료로부터 제거한 후에 1, 5-AG의 검출을 실시한다고 하는 다단계의 처리를 실시하는 것이 있다.
　시료에 대하여 다단계의 처리를 하기 위한 검출 디바이스로서, 예를 들면 특허문헌 1에는 혈액 중의 당단백질의 농도를 검출하기 위한 2 단계의 반응을 실시하는 바이오 센서가 기재되어 있다. 이 바이오 센서는, 모세관 현상에 의해서 시료를 빨아올리는 흡인 공동(吸引 空洞)과 시료에 대해서 효소 반응을 실시하는 분석 공동과 흡인 공동과 분석 공동을 연결하는 유로(流路)를 가지고 있고, 흡인 공동에서는 전처리 시약이 고정화되어 있다.이 바이오 센서에서는, 모세관 현상에 의해 흡인 공동에 시료가 흡인되면 흡인 공동에 대해 전처리를 수행하고, 전처리가 종료된 시료에서 원심력에 의해 흡인 공동으로부터 분석 공동으로 이동되어 효소 반응이 일어난다.
일본 특허공개공보 2008-20287호 공보
그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 바이오 센서에서는, 흡인 공동으로부터 분석 공동으로 원심력에 의해 시료를 이동시키기 위해, 이 바이오 센서를 설치하고 고속 회전시키는 회전대가 필요하고, 바이오 센서를 이용하여 검사를 실시하는 검사기기의 장치 구성이 복잡하다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 바이오 센서를 고속 회전시키는 경우에는, 회전대의 주위에 시료가 비산할 우려가 있어, 회전대의 주위를 청결하게 유지하기 위해서 주의를 기울일 필요가 있다.
본 발명은, 상술한 사례를 감안한 것으로, 그 목적은 간단하고 쉬운 구성으로 안전하게 다단계 처리를 할 수 있는 검출 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.
본 발명의 검출 디바이스는, 시료에 대하여 검출을 하기 위한 검출 디바이스로서, 상기 시료가 공급되는 시료 공급 위치를 면 위에 가지는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 상기 면 위로 상기 시료 공급 위치와 이간하여 형성된 검출부와,상기 베이스 부재에 대하여 상기 면 위로 상대적으로 슬라이드 이동하는 슬라이드체, 및 상기 슬라이드체의 일부에 설치되어 상기 시료를 수용할 수 있는 시료수용부를 가지는 슬라이드 부재와, 상기 베이스 부재에 고정되어 상기 베이스 부재에 대하여 슬라이드 이동 가능하게 상기 슬라이드 부재를 지지하는 지지부를 갖추고, 상기 베이스 부재와 상기 슬라이드 부재는, 상기 시료수용부가 상기 검출부에 중첩하는 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치를 포함하는 범위에서 상기 슬라이드 이동 이 가능한 것을 특징으로 한다.
　본 발명의 검출 디바이스에 의하면, 슬라이드 부재가 슬라이드 이동하는 것에 의해서, 시료 공급 위치에 있어서 시료수용부에 수용된 시료는, 시료 공급 위치로부터 중첩 위치로 이동하고, 검출부에서 검출 가능하게 된다.
또한, 상기 검출부는, 비색 측정, 또는 전기화학적 측정이 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 비색 측정 또는 전기화학적 측정을 검출부에 이동된 시료에 대하여 실시할 수 있다.
또한, 상기 베이스 부재는 절연성을 가지고, 상기 검출부는, 상기 베이스 부재의 상기 면 위에서 상기 시료 공급 위치와 이간하여 형성된 작용극, 참조극 및 반대극을 포함한 전극계를 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 시료 공급 위치로부터 검출부에 시료가 이동했을 때에는, 작용극, 참조극 및 반대극의 각각에 시료가 접촉하고, 시료에 대하여 전기화학적 측정을 실시할 수 있다.
또한, 상기 시료수용부와 상기 베이스 부재에 있어서 마주보는 부분의 적어도 한쪽은, 적어도 일부가 친수성을 가지고 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 시료수용부와 베이스 부재에 의해서 만들어진 공간에 있어 친수성을 가지는 범위에 시료가 퍼지는 것으로, 시료를 용이하게 공급할 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 베이스 부재 상에서 상기 중첩 위치가 사이에 위치하도록 이간(離間)하는 2개 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
이 경우, 2개 위치에 설치된 지지부의 각각이 슬라이드 부재를 지지하므로, 슬라이드 부재를 베이스 부재 상에서 안정하게 지지할 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 베이스 부재 상에서 상기 중첩 위치가 사이에 위치하도록 이간하는 것과 동시에 서로 평행하게 설치된 안내부를 가지는 것이 바람직하다.
　이 경우, 서로 평행으로 설치된 안내부의 각각에 따라 슬라이드 부재를 자유롭게 슬라이드 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 베이스 부재와의 사이에 상기 슬라이드 부재가 진퇴(進退)할 수 있는 틈새가 생기게 하여 상기 중첩 위치를 피복하는 피복부를 가지는 것이 바람직하다.
　이 경우, 피복부에 의해서 슬라이드 부재가 덮혀 있으므로, 슬라이드 부재가 베이스 부재에 대해서 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있는 것과 동시에 슬라이드 부재가 지지부로부터 탈락하기 어렵다.
또한, 상기 슬라이드 부재는, 상기 슬라이드체의 일부에, 상기 시료수용부로부터 상기 전극으로의 상기 시료의 흐름을 정지시키는 유동정지부를 가지고, 상기 유동정지부는, 상기 시료수용부가 상기 시료 공급 위치에 있을 때 상기 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치와의 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 유동정지부에서 시료가 전극계에 흘러드는 것이 억제되고 있으므로, 슬라이드 부재를 베이스 부재에 대해 슬라이드 이동시켜서 시료 공급 위치로부터 검출부까지 시료를 이동시키기 전에 시료가 검출부에 진입하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 유동정지부는, 상기 시료수용부가 상기 시료 공급 위치에 있을 때, 상기 베이스 부재에서의 상기 면의 법선 방향에서 보아 자신의 가장자리의 적어도 일부가 상기 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치와의 사이에 위치하는 구멍 부분 또는 오목 부분을 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 구멍 부분 또는 오목 부분의 가장자리에서 시료의 유동을 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 유동정지부는, 상기 베이스 부재에 상기 슬라이드 부재를 설치하였을 때에 상기 슬라이드 부재로부터 상기 베이스 부재로 향하는 방향으로 돌출되어서 상기 슬라이드 부재에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 베이스 부재에 슬라이드 부재를 조합할 수 있었을 때에 유동정지부에 의해서 시료를 막을 수 있는 것으로, 시료의 유동을 유동정지부에서 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 슬라이드 부재는, 상기 슬라이드체와 상기 시료수용부와의 사이에, 상기 시료수용부로부터 상기 슬라이드체로 상기 시료의 유통을 억제하는 유동억제부를 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 시료수용부에 수용된 시료가 슬라이드체에 흘러드는 것이 억제되므로, 시료수용부에 일정량의 시료를 안정되어 수용할 수 있다.
또한, 상기 유동억제부는, 상기 시료수용부에 인접한 상기 슬라이드체의 일부가 잘라져서 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 슬라이드체의 일부를 잘라내는 것으로 생기는 단차 부분에서 시료의 유통을 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 시료수용부와 상기 시료 공급 위치의 적어도 한쪽에는, 상기 검출의 방해가 되는 방해 물질을 제거, 포착 또는 상기 검출에 영향을 주지 않는 다른 물질로 변환하기 위한 전처리에 대해 사용되는 전처리 시약이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 시료 공급 위치에 있어서 시료수용부에 시료가 수용된 상태에서는 전처리 시약에 의해 전처리를 하고, 슬라이드 부재를 슬라이드 이동시켜서 시료 공급 위치로부터 검출부로 시료를 이동시킨 후에 검출을 실시할 수 있다.
또한, 상기 반대극과 상기 참조극의 적어도 한쪽은, 은 및 염화은을 이용한 은­염화은 전극인 것이 바람직하다.
이 경우, 시료에 대하여 재현성이 좋은 화학적 측정을 실시할 수 있다.
또한, 상기 시료 공급 위치에 있어서 상기 베이스 부재의 상기 면 위에 노출해서 설치된 서로 이간하는 한 쌍의 도통(導通) 검지전극을 추가로 구비하고, 상기 시료 공급 위치에 공급된 상기 시료에 의해서 상기 한 쌍의 도통 검지 전극이 도통하게 되어 있어도 좋다.
이 경우, 시료가 시료 공급 위치에서 공급되었을 경우에, 한 쌍의 도통 검지 전극이 도통 상태가 되는 것에 의해서, 시료가 공급된 것을 검지할 수 있다.
상기 도통 검지 전극의 표면은 친수성을 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 도통 검지 전극과 시료가 밀착하기 쉽다.
또한, 상기 안내부는 소수성을 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 안내부와 슬라이드 부재와의 틈새에 시료가 비집고 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 베이스 부재에는, 상기 베이스 부재에 대한 상기 슬라이드 부재의 슬라이드 방향으로 길게 긴 구멍이 형성되고 있고, 상기 슬라이드 부재에는, 상기 슬라이드 부재가 상기 지지부에 지지를 받는 상태로 상기 슬라이드 부재의 두께 방향에서 보았을 때에 상기 긴 구멍과 겹치는 관통공이 형성되고 있어도 좋다.
이 경우, 긴 구멍과 관통공에 끼워서 연결되는(삽통) 봉 등을 이용했을 경우에 슬라이드 부재의 슬라이드 방향을 긴 구멍이 늘어날 방향으로 가이드 할 수 있다.
또한, 상기 전극계의 적어도 상기 작용극에는, 산화 환원 효소 및 레독스 메디에이터(redox mediator)가 배치되어 있어도 좋다.
또한, 상기 레독스 메디에이터는, 루테늄 유도체, 오스뮴 유도체, 페리시안 유도체, 페로센 유도체, 퀴논 유도체, 페노티아진 유도체, 페녹사진(phenoxazine) 유도체, 페나진(phenazine) 유도체, 인도 페놀 유도체, 디페닐 아민 유도체, 페놀 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것도 좋다.
또한, 상기 산화 환원 효소는, 피라노스 옥시다아제, L-소르보스 옥시다아제, 1, 5-안하이드로글루시톨디하이드로게나아제, L-소르보스 디하이드로게나아제, 1, 5-안하이드로글루시톨 6인산 디하이드로게나아제 중 적어도 하나를 포함하는 것도 좋다.
또한, 상기 전처리 시약은, 글루코오스를 제거, 포착 또는 상기 검출에 영향을 주지 않는 다른 물질로 변환하기 위한 시약을 포함하는 것도 좋다.
이러한 경우, 1, 5-AG의 측정을 매우 적합하게 실시할 수 있는 1, 5-AG 측정용 검출 디바이스를 구성할 수 있다.
본 발명의 검출 디바이스에 의하면, 베이스 부재에 대하여 슬라이드 부재를 슬라이드 이동시켜서 검출부에 중첩하는 중첩 위치에 시료 공급 위치로부터 시료를 이동시킬 수 있으므로, 간단하고 쉬운 구성으로 안전하게 다단계 처리를 할 수 있다.
도 1a는　본 발명의 제1 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1a의 AA선에 있어서의 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 BB선에 있어서의 단면도이다.
도 2a는　상기 검출 디바이스 사용시의 검출 디바이스의 단면도이다.
도 2b는 상기 검출 디바이스 사용시의 검출 디바이스의 단면도이다.
도 2c는 상기 검출 디바이스 사용시의 검출 디바이스의 정면도이다.
도 3a는　본 발명의 제2 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 사시도이다.
도 3b는　도 3a의 CC선에 있어서의 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 DD선에 있어서의 단면도이다.
도 4a는 상기 검출 디바이스 사용시의 검출 디바이스의 단면도이다.
도 4b는 상기 검출 디바이스의 사용시의 검출 디바이스의 단면도이다.
도 5a는　본 발명의 제3 실시 형태의 검출 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5b는 상기 실시 형태의 검출 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6a는 상기 실시 형태의 변형 예의 검출 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6b는 상기 실시 형태의 변형 예의 검출 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은　본 발명의 검출 디바이스의 변형 예의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은　본 발명의 검출 디바이스의 다른 변형 예의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 검출 디바이스의 또 다른 변형예에 있어서의 일부의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 10a는　본 발명의 제4 실시 형태의 검출 디바이스의 일부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10b는 상기 검출 디바이스의 일부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10c는 상기 검출 디바이스의 일부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11a는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 11b는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 12c는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 12b는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 평면도이다.
도 14는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하는 동작 설명도이다.
도 14b는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하는 동작 설명도이다.
도 15a는　본 발명의 제6 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 평면도이다.
도 15b는 상기 검출 디바이스의 측면도이다.
도 16a는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 16b는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 17은 본 발명의 제7 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 평면도이다.
도 18은 상기 검출 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 19는 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 20은 본 발명의 제8 실시 형태의 검출 디바이스를 나타내는 평면도이다.
도 21은 상기 검출 디바이스의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태의 검출 디바이스에 대해서, 도 1부터 2를 참조하여 설명한다.본 실시 형태를 포함한 이하의 각 실시 형태에 있어서의 검출 디바이스는, 1, 5-AG를 측정하기 위한 1, 5-AG 측정용 검출 디바이스이다.
도 1a는 본 실시 형태의 검출 디바이스 1을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1b는, 도 1a의 AA선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 1c는 도 1a의 BB선에 있어서의 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c에 나타난 것과 같이, 검출 디바이스 1은, 절연성 재료로 이루어진 베이스 부재 10과 베이스 부재 10의 면 위에 형성된 전극계(검출부) 20과 베이스 부재 10의 면 위에서 베이스 부재 10과 상대적으로 슬라이드 이동하는 슬라이드 부재 30과 베이스 부재 10에 대하여 슬라이드 이동 가능하게 슬라이드 부재 30을 지지하는 지지부 40을 구비하고 구성되어 있다.
베이스 부재 10은, 판 모양으로 형성된 기판 11과 기판 11에 적층된 레지스터층 12를 가지고 있다.
기판 11은, 한쪽 단부가 검사기기에 삽입되는 삽입부 11A로 이루어진다.기판 11을 형성하는 절연성 재료로서는, 절연성과 필요한 강도를 가지는 소재이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다.플라스틱 필름은, 고분자 화합물을 주성분으로서 필름상에 성형한 것이면 특히 제한이 없으나, 바람직한 고분자 화합물로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 폴리아릴레이트, 폴리에테르설폰(PES), 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 시클로올레핀 폴리머(COP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리 디메틸실록산(PDMS), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 디아세틸셀룰로오스(DAC), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄, 폴리비닐알코올(PVA),EVOH(에틸렌 비닐 알코올 공중합체), 폴리염화비닐(PVC) 등을 들 수 있다. 이 외에, 기판 11의 재료로서 유리 등을 이용할 수도 있지만, 상술한 재료 가운데, PET는 취급이 용이해서, 기판 11의 재료로서 바람직하다.
레지스터층 12는, 기판 11의 면 위에, 예를 들면 열강화성 또는 자외선 경화성의 절연성 도료가 스크린 인쇄 등에 의해서 박층상에 형성된 층이다. 본 실시 형태의 레지스터층 12는, 외부에 노출되고 있는 면이 소수성을 가지고 있다. 또한, 레지스터층 12에는 후술하는 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27이 외부에 노출되는 개구(開口)를 형성하고 있다.
전극계 20은, 베이스 부재 10의 기판 11의 면 위에 얇은 막 상태로 형성되어 상술한 개구의 통로에서 노출할 수 있도록 형성된 반대극 21, 작용극 24 및 참조극27을 가지고 있다.
반대극 21 및 작용극 24는, 전도성 카본 잉크를 이용하고, 기판 11상에 스크린 인쇄법에 따라 형성되고 있다. 반대극 21 및 작용극 24에는, 삽입부 11A까지 연장되어 설치된 배선부 22 및 25와 삽입부 11A의 위치에 형성되어 배선부 22 및 25각각과 도통하는 접점 전극 23 및 26이 설치되어 있다.
참조극 27은, 스크린 인쇄법에 따라 기판 11상에 형성된 은-염화은 전극이다.참조극 27은, 반대극 21 및 작용극 24와 같게 배선부 28 및 접점 전극 29를 가지고 삽입부 11A까지 연장 형성되어 있다.
접점 전극 23, 26 및 29는, 삽입부 11A가 검사기기에 삽입되었을 때에, 검사기기와 접속된다.
베이스 부재 10의 면 위에서 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27에 중첩하는 영역은, 시료에 대해 전기 화학적 측정을 하기 위한 중첩 위치 P2가 된. 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27의 면 위를 포함하는 중첩 위치 P2 내의 베이스 부재 10의 면 위에는, 시료와 반응해 전기 화학적 측정을 가능하게 하기 위한, 도시하지 않은, 측정 시약이 디핑이나 스핀 코트 등의 방법에 따라서 배치되어 있다. 중첩 위치 P2는, 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27을 둘러싸는 형상인 것이 바람직하고, 본 실시 형태에서는 중첩 위치 P2는 대략 사각형으로 형성되어 있다.
시료에 대해 전기 화학적 측정을 하기 위한 측정 시약의 내용은, 중첩 위치 P2에서 실시하는 반응에 의해 적절하게 결정되어도 좋다. 발생하는 과산화 수소를 직접 검출하는 측정 등에서는 산화 효소만이 배치되어도 괜찮다. 또한, 측정 대상의 물질이 특히 반응을 필요로 하지 않고 측정 가능한 나트륨 이온이나 칼륨 이온등의 측정의 경우는 측정 시약은 배치되지 않아도 좋다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 1에서는, 1, 5-AG 산화능을 가지는 산화 환원 효소 및 산화 환원 반응에 관여하는 전자의 수수의 매개를 담당하는 레독스 메디에이터가 전극계 20에 배치되어 있다.
1, 5-AG 산화 환원 효소로, 피라노스 옥시다아제, L-소르보스 옥시다아제, 1, 5-안하이드로글루시톨디하이드로게나아제, L-소르보스 디하이드로게나아제, 1, 5-안하이드로글루시톨 6인산 디하이드로게나아제 등을 채용할 수 있다.
레독스 메디에이터로는, 루테늄 유도체, 오스뮴 유도체, 페리시안 유도체, 페로센 유도체, 퀴논 유도체, 페노티아진 유도체, 페녹사진(phenoxazine) 유도체, 페나진(phenazine) 유도체, 인도 페놀 유도체, 디페닐 아민 유도체, 페놀 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는,[오스뮴(비피리딜)2 이미다조일 Cl]Cl2, 폴리비닐이미다조일과 착화한[오스뮴(비피리딜)2Cl], 페리시안화 칼륨, 페리시안화 나트륨, 페로센, 페로센메탄올, 페로센 PEG 등이 사용 가능하다.
　또한, 레독스 메디에이터로서 사용 가능한 페노티아진 유도체로서는, 티오닌아세테이트, 티오닌클로라이드, 메틸렌 블루, 메틸렌그린, 10-(카르복시메틸아미노카르보닐)-3, 7＇-비스(디메틸 아미노)-페노티아진나트륨염, 톨루이딘블루-O, 아주르(Asure C), 아주르 A, 아주르 I, 아즈르 B, 뉴메틸렌 블루 또는 벤조일 루코 메틸렌블루(Benzoyl Leuco Methylene Blue)를 채용할 수 있다.이 중, 바람직하게는, 메틸렌 블루, 티오닌아세테이트, 티오닌클로라이드, 아주르 C, 아주르 A, 아주르 I, 아주르 B 또는 톨루이딘블루-O이며, 더욱 바람직하게는, 티오닌아세테이트이다.
슬라이드 부재 30은, 판 모양으로 형성된 슬라이드체 32와, 슬라이드체 32의 한쪽 끝의 측면의 일부에 설치된 시료수용부 34와, 시료수용부 34가 사이에 위치하도록 이간하는 2개 위치에서 슬라이드체 32의 한쪽 면에 고정된 한 쌍의 스페이서-31a, 31b를 가지고 있다.
슬라이드체 32는, 기판 11과 같게 고분자 화합물을 주성분으로 하는 플라스틱 필름에 의해서 형성되고 있다.슬라이드체 32의 재료는 PET인 것이 바람직하다.슬라이드체 32의 중앙 근방에는, 슬라이드체 32의 판두께 방향으로 관통하는 관통공 33이 형성되어 있다. 관통공 33은, 슬라이드체 32의 판두께 방향으로 중심축을향하게 하는 원통 형상에 슬라이드체 32가 도려내진 형상으로 형성되어 있다.
시료수용부 34는, 슬라이드체 32와 같은 플라스틱 필름의 일부분으로 설정되어 있다. 또한, 시료수용부 34가 연장된 부분의 양측은 슬라이드체 32를 구성하는 플라스틱 필름에 형성된 절결(유동억제부) 32 a, 32 b에 의해서 슬라이드체 32로부터 분리되어 있다.
　시료수용부 34에 있어서, 베이스 부재 10으로 향하는 측면 34a는 친수성을 가진다.시료수용부 34를 친수화하는 친수화 처리는, 표면 개질 처리로서 예를 들면, 코로나 처리, 플라스마 처리, UV/오존 처리, 혹은 프레임 처리 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐 알코올, 히드록시알킬 셀룰로오스, 혹은 아가로스 등의 친수성 화합물을 시료수용부 34의 벽면에 도포하는 방법, 및 이트로 처리에 의해서 시료수용부 34의 벽면에 산화케이 규소막을 성막(成膜)하는 방법 등을 들 수도 있다.
　덧붙여 상술한 베이스 부재 10의 레지스터층 12의 외면을 친수화하는 경우에도 상술한 친수화 처리를 적당히 채용할 수 있다. 또, 슬라이드체 32를 트리아세틸세룰로오스 필름에 의해 형성해, 시료수용부 34의 베이스 부재 10으로 향하는 측면 34a 부분의 표층을, 알칼리 처리하는 것으로 친수화하여 사용할 수도 있다.
도 1b 및 도 1c에 나타난 것과 같이, 스페이서-31a, 31b는, 슬라이드체 32의 판 두께 방향으로 두께를 가지는 플라스틱 필름, 예를 들면 양면 접착 테이프에 의해서 슬라이드체 32에 붙이고 맞추어서 구성된다.
스페이서-31a, 31b에서 슬라이드체 32에 고정된 면과 반대측 면은 베이스 부재 10에 접촉하게 되어 있다. 시료수용부 34와 베이스 부재 10은, 스페이서-31a, 31b의 두께의 두께만큼 이간하고 있다. 따라서, 시료수용부 34와 베이스 부재 10과의 사이에 스페이서-31a, 31b에 의해서 만들어지는 틈새의 크기는, 스페이서-31a, 31b의 두께를 바꿈으로써 다른 크기로 설정하여 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 시료수용부 34와 베이스 부재 10에 의해서 만들어지는 공간에 일정량의 시료가 수용되도록 되어 있다.
또한 스페이서-31a, 31b는, 슬라이드체 32와 일체 성형되어 있어도 좋다.예를 들면, 스페이서 31a와 스페이서 31b의 사이에 구부가 형성되도록 사출 성형 등에 의해서 슬라이드체 32를 형성할 수 있다. 이 경우, 스페이서-31a, 31b가 슬라이드체 32로 별개인 경우와 비교하여, 더 나은 정밀도로 시료를 수용할 수 있는 슬라이드 부재 30을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 스페이서-31a, 31b를 슬라이드체 32로 일체 성형하는 경우에, 슬라이드 부재 30을 양산할 때의 제조 코스트를 절약할 수도 있다.
또한, 스페이서-31a, 31b를 슬라이드체 32와 일체 성형하는 다른 방법으로서는, 슬라이드체 32에 구멍을 뚫거나 슬라이드체 32를 절삭해서 도랑을 형성하는 등 시료를 수용하기 위한 틈새를 마련할 수도 있다.
도 1C에 나타난 것과 같이, 지지부 40은, 베이스 부재 10의 레지스터층 12에 고정된 한 벌의 판 모양의 안내부 41과 안내부 41의 각각의 사이에 걸친 커버 부재 42를 가지고 있다.
안내부 41은, 베이스 부재 10의 판두께 방향으로 두께를 가지는 플라스틱 필름, 예를 들면 양면 접착 테이프로 붙여서 맞출 수 있다. 예를 들면, 안내부 41은 플라스틱 필름과 양면 접착 테이프가 교대로 적층되는 것으로 슬라이드 부재 30의 판두께보다 두껍게 형성되어 있다. 또, 한 벌의 안내부 41에 대해 마주 보는 부분에는, 베이스 부재 10의 면에 따른 방향으로 평행하게 연장된 안내면 41a, 41b가 형성되어 있다.
커버 부재 42는, 안내부 41에 고정되어 있고 베이스 부재 10의 판두께 방향으로 슬라이드 부재 30의 판두께보다 조금 큰 틈새를 가지고 베이스 부재 10 위의 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27을 가리고 있다.
안내부 41 및 커버 부재 42에 의해 형성된 공동 부분에는, 슬라이드 부재 30이 삽입되고 있다. 이 때문에, 슬라이드 부재 30은 안내면 41a, 41b가 연장되는 방향으로 안내되고, 슬라이드 부재 30은 베이스 부재 10에 대해 상대적으로 자유롭게슬라이드 이동하게 되어 있다.
또한 지지부 40에 있어서, 안내부 41과 커버 부재 42는 일체 성형 되어도 좋다. 이 경우, 지지부 40을 용이하게 양산할 수 있다. 지지부 40을 일체 성형 하는 방법으로서는, 상술한 슬라이드 부재 30을 일체 성형 하는 예와 같게, 사출 성형이나 절삭등 을 채용할 수 있다.
슬라이드 부재 30이 지지부 40의 지지를 받아 베이스 부재 10 위에 배치된 상태에서는, 슬라이드 부재 30의 관통공 33이 전극계 20에 중첩하는 중첩 위치 P2에 있을 때는, 시료수용부 34는, 커버 부재 42에 의해 덮힌 공동의 밖에 위치하는 위치 관계가 된다. 이 때 베이스 부재 10의 판두께 방향으로 보는고 레지스터층 12와 시료수용부 34가 겹치는 위치는, 시료를 시료수용부 34에 공급하기 위한 시료 공급 위치 P1으로서 설정되어 있다.
즉, 시료수용부 34가 시료 공급 위치 P1에 있을 때, 관통공 33의 시료수용부 34측 가장자리가 중첩 위치 P2와 시료 공급 위치 P1과의 사이에 위치하게 되어 있다. 이 때문에, 시료수용부 34가 시료 공급 위치 P1에 있을 때는, 시료수용부 34에 수용된 시료는 관통공 33의 시료수용부 34측 가장자리분을 경계로 정지하고, 중첩 위치 P2의 내부에 침입하는 것이 억제되고 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 관통공 33의 시료수용부 34측 가장자리가, 시료의 유동을 정지시키는 유동정지부로 되어 있다.
시료 공급 위치 P1의 영역 내의 레지스터층 12의 면에는, 1, 5-AG 측정의 방해 물질인 시료 중의 글루코오스를 분해, 제거, 포착 또는 전기 화학적 측정에 영향을 주지 않는 다른 물질로 변환하기 위한 전처리 반응을 위한 전처리 시약 13이 고정 배치되어 있다. 전처리 시약 13의 고정 배치 방법은, 도포 건조나 스크린 인쇄법 등을 채용할 수 있다. 본 실시 형태의 전처리 시약 13에는, 글루코오스를 분해 또는 변환하는 활성을 가지는 효소가 포함되어 있다.
구체적으로는, 글루코오스를 산화시키는 경우는, 글루코스옥시다아제나, 글루코오스디하이드로게나아제와 조효소인 니코틴아미드아데닌디뉴클로에티드(NAD), 니코틴아미드아데닌디뉴클레오트리인산(NADP) 등과의 혼합물 등을 포함하는 것을 전처리 시약 13의 예로서 들 수 있다. 글루코오스를 인산화시키는 경우는, 헥소키나아제나 글루코키나아제등을 포함하는 것을 전처리 시약 13의 예로 들 수 있다.
또한 전처리 시약 13의 조성은, 시료에 대한 측정 방법이 다른 경우나 측정의 대상이 되는 대상 물질이 다른 경우 등, 필요한 전처리 반응에 따라 적당히 변경할 수 있는 것은 당연하다. 전처리 반응의 내용도 특별히 한정되지 않고, 분해, 제거, 변환 등의 각종 반응을 첨가하며, 이온 흡착, 어피니티 흡착, 또는 붕산 복합체를 이용한 마이크로 비즈에 의한 흡착 등의 트랩(포착) 등, 검출 디바이스 1 상에서 가능한 반응이면 모든 전처리 반응을 실시해도 좋다.
상기와 같이 구성된 검출 디바이스 1을 이용해 1, 5-AG 측정을 실시할 때의 동작에 대해서, 도 2a 내지 도 2c를 참조해 설명한다. 이하에서는, 검출 디바이스 1을 사용하는 유저는, 자신으로부터 채취한 전혈 시료를 이용해 검출 디바이스 1에 의해 1, 5-AG 측정을 실시하는 사람으로 하여 설명한다. 덧붙여 검출 디바이스 1을 사용하는 유저가 이에 한정되는 것은 아니다.
검출 디바이스 1은, 시료 공급 위치 P1에 시료수용부 34가 위치하고 있는 상태로 준비된다. 유저는, 검출 디바이스 1의 삽입부 11A를 검사기기에 삽입하는 것에 의해, 검출 디바이스 1을 검사기기에 세팅한다.
계속해서, 도 2a에 나타난 것과 같이, 유저는 손가락끝 등으로부터 채취한 전혈 시료(시료) CS를 시료 공급 위치 P1에 떨어뜨리고, 베이스 부재 10의 레지스터층 12와 시료수용부 34와의 사이의 틈새에 주입한다. 그러면, 시료 공급 위치 P1에 고정 배치된 전처리 시약 13에 의해서 전혈 시료 CS 중의 글루코오스의 분해 또는 변환 등의 반응이 시작된다.
전혈 시료 CS가 시료 공급 위치 P1에서 정지한 상태인 채로 소정의 시간이 경과하면, 전혈 시료 CS중의 글루코오스의 분해, 제거, 포착 또는 전기 화학적 측정에 영향을 주지 않는 다른 물질로의 변환을 완료하고 전혈 시료 CS는 측정 준비가 갖추어진 측정 시료(시료) S가 된다.
도 2b 및 도 2c에 나타난 것과 같이, 유저는 슬라이드 부재 30을 베이스 부재 10에 대해 슬라이드 이동시키고, 시료수용부 34를 중첩 위치 P2까지 이동시킨다. 그러면, 측정 시료 S는 슬라이드 부재 30의 이동을 따라 베이스 부재 10의 레지스터층 12 위를 이동하고, 측정 시료 S는 중첩 위치 P2에 도달해 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27에 접한다.
중첩 위치 P2에 도입된 측정 시료 S는, 중첩 위치 P2에 배치된 측정 시약과 산화 환원 반응 등 공지의 반응을 일으킨다. 게다가 검사기기로부터 검출 디바이스 1의 전극계 20에 대해 전압이 인가되어 전극계 20에 흐르는 전류치가 측정되어 1, 5 AG-의 농도가 측정된다. 덧붙여 전기 화학적인 측정 방법에 대해서는, 안페로메트리법(amperometry,전류 측정 방법), 쿨롱메트리법(coulometric method, 전량 측정 방법), 전위 스위프법이나 사이클링볼탄메트리법(cyclic voltammetry, CV) 등을 적당히 채용할 수 있다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 1에 의하면, 시료 공급 위치 P1에 대해 전처리 반응을 실시한 후에 베이스 부재 10에 대해서 슬라이드 부재 30을 슬라이드 이동시키는 것만으로 측정 시료(시료) S가 중첩 위치 P2에 도달해 전기 화학적 측정을 위한 반응을 실시할 수 있다. 이 때문에, 복잡한 유로 구조를 갖지 않는 간단하고 쉬운 구성으로 안전하게 다단계의 처리를 할 수 있다.
　또한, 시료수용부 34에 대해 베이스 부재 10으로 향하는 측면이 친수성을 가지므로, 시료수용부 34와 베이스 부재 10과의 사이에 공급된 시료가 시료수용부 34내로 퍼진다. 이 때문에, 일정량의 시료를 용이하게 시료수용부 34에 공급할 수 있다.
게다가 시료수용부 34의 친수성을 가지는 면에 시료가 부착하면서 시료가 슬라이드 이동되므로, 슬라이드 부재 30을 슬라이드 이동시킬 때 시료가 시료수용부 34부터는 나오기 어렵다.
또한, 베이스 부재 10 위에서 중첩 위치 P2가 사이에 위치하도록 이간하는 2개 위치에 지지부 40이 설치되므로, 지지부 40은 이간하는 2점으로 슬라이드 부재 30을 지지할 수 있다. 이 때문에, 지지부 40은 슬라이드 부재 30을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 지지부 40의 안내부 41이 서로 평행하게 설치된 안내면 41a, 41b를 가지고 있으므로, 슬라이드 부재 30을 안내부 41에 따라서 세밀하게 직선 이동을 잘 시킬 수 있다.
또한, 지지부 40에는 커버 부재(피복부) 42가 설치되어 베이스 부재 10과의 사이에 슬라이드 부재 30이 진퇴 가능한 틈새를 가진다. 이 때문에, 슬라이드 부재 30의 슬라이드 이동이 가능하고 한편 슬라이드 부재 30이 지지부 40으로부터 탈락하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 슬라이드 부재 30의 슬라이드체 32를 관통해 형성된 관통공 33에 의해서 유동정지부가 형성되어 있다. 이 때문에, 관통공 33에 대해 시료가 전극계 20에 흘러드는 것이 억제되어 시료 공급 위치 P1으로부터 중첩 위치 P2까지 시료를 이동시키기 전에 전극계 20의 위치에 전혈 시료 CS가 진입하는 것을 억제할 수 있어 전 처리 반응이 종료하기 전에 시료가 전극계 20에 도달하는 것을 막을 수 있다.
또한, 슬라이드체 32와 시료수용부 34와의 사이에 절결 32a, 32b(유동억제부)가 형성되어 있으므로, 시료수용부 34에 수용된 시료가 슬라이드체 32에 흘러드는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 시료수용부 34에 일정량의 시료를 안정되게 수용할 수 있다.
또한, 참조극 27이 은 및 염화은을 이용한 은­염화은 전극이므로, 시료에 대해서 높은 재현성을 가지고 전기 화학적 측정을 실시할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태의 검출 디바이스에 대한 도 3A 내지 도 4B를 참조해 설명한다. 덧붙여 상술한 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 같은 구성요소에는 동일 부호를 첨부하고 중복 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 2과 상술한 검출 디바이스 1과의 다른 점은, 베이스 부재 10 위에 배치된 슬라이드 부재 30 및 지지부 40의 형상이다.
도 3A는, 본 실시 형태의 검출 디바이스 2를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 3B는, 도 3A의 CC선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 3C는 도 3A의 DD선에 있어서의 단면도이다. 도 3A 내지 도 3C에 나타나듯이, 검출 디바이스 2는, 슬라이드 부재 30 대신 설치된 슬라이드 부재 230과 지지부 40 대신 설치된 지지부 240을 갖추고 있다.
슬라이드 부재 230은, 첨단 230a와 기단 230b를 가지는 대략 판 모양으로 형성된 슬라이드체 232를 가지고 있고 슬라이드체 232에는, 시료수용부 234, 유동정지부 235, 스페이서-231, 스토퍼부 236, 파지부 238이 첨단으로부터 기단으로 향해 이 순서대로 형성되어 있다.
시료수용부 234는, 상술한 제1 실시 형태에 나타낸 시료수용부 34와 같이 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24 및 참조극 27의 각각 겹치는 크기의 4각형 모양으로 형성되고 있다.
유동정지부 235는, 시료수용부 234의 기단측에서 슬라이드체 232에 양면 접착 테이프로 붙을 수 있는 플라스틱 필름에 의해, 베이스 부재 10을 향하는 방향으로 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 유동정지부 235는, 슬라이드체 232에 붙을 수 있는 측면과 반대 측면이 베이스 부재 10의 레지스터층 12에 접하게 되어 있다. 이 때, 시료수용부 234과 레지스터층 12와의 사이에, 시료를 수용하기 위한 공극이 생기게 된다.
스페이서-231은, 유동정지부 235와 같이 슬라이드체 232에 양면 접착 테이프에 의해서 붙을 수 있는 플라스틱 필름으로 형성되고 유동정지부 235보다도 기단측에서, 유동정지부 235로 이간하여 설치되어 있다.
　스토퍼부 236은, 스페이서-231의 기단 측에 인접해서 설치되어 슬라이드 부재 230의 슬라이드체 232보다 베이스 부재 10측으로 튀어나와 형성된다. 스토퍼부 236은, 베이스 부재 10의 가장자리에 적당하게 이을 수 있게 형성되고, 스토퍼부 236이 베이스 부재 10의 가장자리에 적당하게 접하고 있을 때의 슬라이드 부재 230과 베이스 부재 10과의 위치 관계는, 슬라이드 부재 230의 유동정지부 235와 스페이서-231과의 사이에 중첩 위치 P2가 위치하도록 되어 있다. 또한, 전극계 20과슬라이드 부재 230은 베이스 부재 10의 두께 방향으로 이간하고 있다.
파지부 238은, 스토퍼부 236이 베이스 부재 10의 가장자리에 적당히 접하고 있는 위치 관계에 있을 때, 베이스 부재 10의 가장자리로부터 바깥쪽으로 돌출하여 연장되어 설치된다.
지지부 240은, 상술한 제1 실시 형태에서 설명한 안내부 41이 연장되는 방향과 수직인 방향에 베이스 부재 10의 면 위로 서로 평행하게 늘어나서 형성된 한 벌의 안내부 241을 가지고 있다. 안내부 241에는, 커버 부재 42가 고정되어 있다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 2에서는, 시료 공급 위치 P1에 대신해 시료 공급 위치 P201가 설정되어 있다. 시료 공급 위치 P201의 위치는, 스토퍼부 236이 베이스 부재 10의 가장자리에 적당히 접하고 있을 때, 슬라이드 부재 230의 두께 방향에 대해 베이스 부재 10으로 시료수용부 234가 겹치도록 베이스 부재 10의 면 위로 설정되어 있다.
상기와 같이 구성된 검출 디바이스 2를 이용해 1, 5-AG의 측정을 실시할 때의 동작에 대해서, 도 4a 및 도 4b를 참조해 설명한다.
검출 디바이스 2는, 시료 공급 위치 P201에 시료수용부 234가 위치하고 있는 상태로 준비된다. 이 상태로, 유저는, 검출 디바이스 2의 삽입부 11A를 검사기기에 삽입해 세팅한다.
유저는, 제1 실시 형태로 설명한 검출 디바이스 1의 시료 공급 위치 P1에 전혈 시료 CS를 공급하는 조작과 같은 조작을 하여 시료 공급 위치 P201에 전혈 시료 CS를 공급한다. 그러면, 시료 공급 위치 P201에 대해 제1 실시 형태와 같이 전처리 시약에 의한 반응이 시작된다.
시료 공급 위치 P201에 대해 소정의 시간만 전처리 시약에 의한 반응을 하는 것으로, 전혈 시료 CS는 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 같이 측정 준비가 갖추어진 측정 시료(시료) S가 된다. 전처리 시약에 의한 반응이 종료하면, 유저는 슬라이드 부재 230의 파지부 238을 꽉 쥐고 시료수용부 234를 중첩 위치 P2까지 이동시킨다.
시료수용부 234가 중첩 위치 P2에 있을 때는, 측정 시료 S는 전극계 20에 접하고 있다. 여기서, 상술한 제1 실시 형태와 같이 검사기기로부터 검출 디바이스 2의 전극계 20에 대해 전압이 인가되어 전극계 20에 흐르는 전류치가 측정되어 1, 5- AG의 농도가 측정된다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 2에 대해도, 시료 공급 위치 P201에 대해 전처리 반응을 실시한 후에 베이스 부재 10에 대해 슬라이드 부재 30을 슬라이드 이동시키는 것만으로 시료가 중첩 위치 P2에 도달하여 전기 화학적 측정을 위한 반응을 실시할 수 있다. 이 때문에, 복잡한 유로 구조를 갖지 않는 간단하고 쉬운 구성으로 안전하게 다단계의 처리를 할 수 있다.
또한, 스토퍼부 236이 슬라이드 부재 230에 형성되어 있으므로, 스토퍼부 236으로 베이스 부재 10이 적당하게 접하고 있는 위치 관계에서 시료수용부 234가 시료 공급 위치 P201의 위치로 위치 결정된다. 이 때문에, 시료에 대한 측정을 검출 디바이스 2를 이용해 실시하기 위해서 슬라이드 부재 30으로 베이스 부재 10을 조합할 때의 오조작이나 위치 차이를 억제할 수 있다.
　
(제3 실시 형태)
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태의 검출 디바이스에 대해 도 5a 및 도 5b를 참조해 설명한다. 덧붙여 상술한 각 실시 형태의 검출 디바이스와 같은 구성요소에는 동일 부호를 첨부와 함께 중복 설명을 생략한다.
　도 5a는, 검출 디바이스 3을 나타내는 단면도이다. 도 5a에 나타난 것과 같이, 검출 디바이스 3은, 베이스 부재 10을 대신해 설치된 베이스 부재 310과 전극계 20을 대신해 설치된 광학 측정부 320과 슬라이드 부재 30을 대신해 설치된 슬라이드 부재 330을 갖추고 있는 점에서 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 구성의차이가 있다.
　베이스 부재 310은, 빛 투과가 가능하게 구성된 판 모양의 부재이며, 전면이 투명(거의 투명한 것을 포함한다)으로 구성되어 있다.
　광학 측정부 320은, 베이스 부재 310의 일부에 발색 기질층 321을 가지고 구성된다. 발색 기질층 321은, 상술한 제1 실시 형태로 설명한, 도시하지 않는 측정 시약과 후술하는 색원체가 고정화된 막이며, 베이스 부재 310에 붙일 수 있다.
　흡광도 검출에 사용하는 발색 기질은, 산화형 발색 기질의 경우, 단독으로 이용되는 색원체로서는 N-카르복시메틸아미노카르보닐-4, 4'-비스(디메틸아미노) 디페닐아민나트륨염(DA64), 10-카르복시메틸아미노카르보닐-3, 7-비스(디메틸 아미노) 페노티아진나트륨염(DA67), 비스[3-비스(4-클로로페닐)-메틸-4-디메틸아미노 페닐］아민(BCMA), 비스[3-비스(4-클로로페닐)-메틸-4- 카르복시에틸아미노페닐］아민, 10-N-메틸카바모일-3,7-디메틸아미노- 1-0H-페노티아진(MCDP), 10-N-카르복시메틸카바모일-3, 7-디메틸아미노-1 0H-페노티아진(CCAP), 3, 3', 5, 5'-테트라 메틸벤티진(TMBZ), N, N, N', N', N'', N''-헥사(3-술포- 프로필)-4, 4', 4''-트리아미노트리페닐메탄헥사나트륨염(TPMPS) 등을 들 수 있다.
또한, 커플링색원체, 카플러로서는, 4- 아미노안티피린(4AA), 3-메틸-2-벤조티아졸리논하이드라존(MBTH)이나 아미노디페닐계 화합물(NCP)을 들 수 있고, 트린더(Trinder) 시약으로는, N-에틸-N-(3-메틸페닐)-N'-숙시닐에틸렌다이아민(EMSE)이나 N-에틸-N(2-하이드록시-3-술포프로필)-3-메톡시아닐린(TOOS) 등을 들 수 있다.
또한, 환원형 발색 기질의 경우, 색원체로서 예를 들면, 2-(4-요오드페닐) 3-(4-니트로페닐)-5-페닐-2H-테트라졸륨 클로라이드(INT), 3-(4, 5-디메틸-2-티아졸릴)- 2, 5-디페닐-2H-테트라졸륨브로마이드(MTT), 3, 3'-3, 3'-디메톡시(1,1'-비페닐)- 4, 4'-딜］-비스［2-(4-니트로페닐)-5-페닐-2H-테트라졸륨 클로라이드(NTB), 2-(4-요오드페닐)3-(2,4-니트로페닐)-5-(2, 4-디술폰페닐)-2H-테트라졸륨1나트륨염(WST-1), 2(4-요오드페닐)-3-(2,4-디니트로페닐)-5(2, 4-디술폰페닐)-2H-테트라졸륨1나트륨염(WST-3) 등을 들 수 있다. 덧붙여 본 실시 형태에서는, 이러한 화합물 가운데, 장파장으로 몰 흡광 계수가 큰 것이 색원체로서 바람직하고, 침착성을 가지는 화합물이 보다 바람직하다.
광학 측정부 320에 중첩하는 베이스 부재 310 상의 영역은 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 같이 중첩 위치 P2가 된다.
슬라이드 부재 330은, 슬라이드체 32와 슬라이드체 32의 일단에 설치된 시료수용부 34와 시료수용부 34가 시료 공급 위치 P1에 있을 때 시료 공급 위치 P1와 중첩 위치 P2와의 사이에 위치하도록 슬라이드체 32 상에서 베이스 부재 310 측에 설치된 유동정지부 333을 가지고 있다. 본 실시 형태에서는, 시료수용부 34에 대해 베이스 부재 310로 향하는 측의 면에는, 유동정지부 333보다 상대적으로 친수성을 높게하는 친수화 가공이 쓰이고 있다.
유동정지부 333은, 슬라이드체 32의 표면에서 소수화 가공이 쓰이고, 시료수용부 34보다 상대적으로 친수성이 낮은 영역이 된다. 이 때문에, 시료수용부 34에 수용된 시료(예를 들면 전혈 시료 CS)는, 시료수용부 34의 전체에 퍼지도록 유동해서, 유동정지부 333의 부분을 경계로 하여 정지한다.
도 5B는 검출 디바이스 3의 사용시의 동작을 나타낸 단면도이다. 도5B에서 나타낸 것과 같이, 본 실시 형태의 검출디바이스 3에 있어서도 상기의 검출 디바이스 1과 같이 시료공급장치 P1에 공급된 전혈 시료 CS는 그 상태로는 중첩 위치 P2에 도달하지 않고 슬라이드 부재 330을 슬라이드 이동시키는 것에 의해 중첩 위치 P2까지 이동한다.
여기에서, 도면으로 나타내지 않은 검사기기에 의해 측정광 L1이 광학측정부 320에 조사된다. 본 실시 형태에서는, 측정광은 가시광선이고, 파장이 긴 것이 바람직하다. 측정광 L1은 광학측정부 320에서 반사되고 측정광 L1의 반사광 L2는 검사기기에 있어서 도시하지 않은 측정부에 입사한다. 검사기기에서는 반사광 L2와 내부표준으로 색을 비교하는 비색측정을 실시하여 1,5-AG의 농도를 측정한다.
본 실시 형태에서는 검출부에 광학측정부 320이 설계되어 있는 것으로, 비색측정에 있어서 1,5-AG의 측정을 실시할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서도 시료공급 위치 P1에서, 전처리 반응을 실시한 후에, 베이스 부재 310에 대한 슬라이드 부재 330을 슬라이드 이동시키는 것으로 시료가 중첩 위치 P2에 도달해서 비색 측정을 위한 반응을 할 수있다. 이 때문에, 복잡한 유로 구조를 갖지 않는 간단한 구성으로 완전하게 다단계의 처리가 가능하다.
(변형예 1)
이하에서는, 상기의 제 3 실시형태의 검출디바이스 3의 변형예에 대해서 설명한다. 도 6A 및 도 6B는 본 변형예의 검출 디바이스를 나타낸 단면도이다. 본 변형예의 검출 디바이스 3은 광학측정부 320 대신에 광학측정부 320a를 지니고 있다.
베이스 부재 310은 광학측정부 320a가 위치하는 부분에 있어서 투명(거의 투명)하게 구성되어 있다.
광학측정부 320a는 상기의 제3 실시 형태에서 설명한 측정 시약 및 색원체가 베이스 부재 310의 면 위에서 검출부의 위치에 직접 도포되어 고정화되어 있다. 본 변형예에 있어서도, 광학측정부 320a에 중첩하는 베이스 부재 310의 면 위의 영역은 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 같이 중첩 위치 P2로 되어 있다.
이와 같은 구성으로 되어도 상기의 제3 실시 형태와 마찬가지로 시료에 대해서 비색 측정을 실행할 수 있다.
더욱이, 본 변형예에서는 측정광 L1이 광학측정부 320a에 있어서 반사된 반사광 L2를 측정하는 구성을 예로 설명했지만, 슬라이드 몸체 32를 투명하게 구성하고 베이스 부재 310 및 측정 시료 S, 슬라이드 몸체 32를 투과한 측정광 L1의 투과광을 수광해서 비색 측정을 실시해도 좋다.
이하에서는, 지지부와 슬라이드 부재와의 접속 구조에 대해서 상기의 각 실시 형태에 적용가능한 변형예에 대해서 설명한다.
(변형예 2)
도 7은 본 변형예의 검출디바이스 4의 구조를 나타낸 단면도이다.
본 변형예에서는 베이스부재 10의 레지스트층 12 위에 지지부 40 대신에 지지부 440이 설치되어 있다. 또한, 지지부 440에는 슬라이드 부재 30 대신 슬라이드 부재 430이 계합되어(서로 합쳐져서) 설계되어 있다.
지지부 440은 지지부 40과 달리, 슬라이드 부재 430의 한쪽 방향 측으로만 설계되어 있다. 또한, 지지부 440은 구조상으로 형성된 단부 442,443 및 도 7에 있어서 지면 길이 방향으로 연장되어 형성된 안내부 444에 의해 슬라이드 부재 430을 슬라이드 이동 가능하도록 지지하고 있다.
이와 같은 구성이라도, 시료 공급위치 P1부터 중첩 위치 P2까지 슬라이드 부재 430이 베이스 부재 10 위를 슬라이드 이동할수 있도록 슬라이드 부재 430이 지지부 440에서 떨어지지 것은 아니다. 이 때문에 상기의 실시 형태와 같이 시료를 시료 공급위치 P1에서 중첩 위치 P2까지 이동시킬 수 있다.
또한, 지지부와 슬라이드 부재를 계합시키는 형태는 상기와 같은 구조상으로 한정하지 않고, 예를 들어 도 8에 나타낸것과 같이, 슬라이드 부재 30 대신 설계된 슬라이드 이동 방향으로 연장한 연부 531a, 531b가 사면 형상으로 형성된 슬라이드 부재 530과, 지지부 40 대신에 설계된 슬라이드 부재 532 사이에 위치하도록 이간하여 배치된 한 쌍의 지지부재 541을 보유한 지지부 540을 갖추며, 한 쌍의 지지부재 541에는 가장자리부(연부)의 경사 각도와 같은 각도로 경사하여 형성된 경사부 541a, 541b를 가지고 있어도 무방하다.
이 경우, 연부 531a, 531b에 설치된 경사에 있어서 슬라이드 부재 530이 경사부 541a, 541b에 지지되는 것으로 지지부 540은 슬라이드 부재 530을 베이스 부재 10에 대해서 슬라이드 이동 가능하도록 지지할 수 있다. 또한, 베이스 부재 10으로 면이 향하도록 경사부 541a, 541b가 경사되어 있기 때문에 경사부 541a, 541b에 접촉하는 연부 531a, 531b가 베이스 부재 10의 두께의 방향으로 뜨는 것을 억제할 수 있다.
(변형예 3)
이하에서는 전극계 20의 구성 변형예에 대해서 설명한다. 도 9는 본 변형예의 검출 디바이스의 일부 구성을 나타낸 정면도이다. 도 9에 나타낸 것과 같이, 검출 디바이스 6은 전극계 20 대신에 전극계 620을 가지고 있다.
전극계 620은 반대극 21, 배선부 22 및 접점 전극 23을 가지고 있지 않고 반대극 21의 기능과 참조극 27의 기능을 합친 반대극/참조극 621, 배선부 622 및 접점전극 623을 가지고 있다.
본 변형예에서 반대극/참조극 621은 은-염화은 전극으로, 즉 대극과 참조극이 하나의 은-염화은 전극으로 구성되어 있다. 이와 같은 구성으로 되어 있어도, 상기의 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에서 설명한 검출 디바이스 1, 2와 같이 시료에 대해서 전기 화학적 측정을 실시할 수 있다.
(제4 실시 형태)
이하에서는 본 발명의 제 4 실시 형태의 검출 디바이스 7에 대해서 도 10a 내지 도 12b를 참조해서 설명한다.
도 10a 내지 도 10c는 검출디바이스 7을 나타낸 도면으로 도 10a는 검출 디바이스 7의 일부 구성을 나타내는 사시도, 도 10B는 검출 디바이스 7의 일부 구성을 나타내는 단면도, 도 10c는 검출 디바이스 7의 일부 구성을 나타내는 사시도이다. 또한 도 11a 및 도 11b는 검출 디바이스 7의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다. 또한, 도 12a및 도 12b는 검출 디바이스 7의 사용시 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 10a 내지 도 10c에 나타낸 것과 같이, 검출 디바이스 7은 절연성 재료로 된 베이스 부재 710과, 베이스 부재 710 면 위에서 베이스 부재 710과 상대적으로 슬라이드 이동하는 슬라이드 부재 730과, 제 2 실시 형태의 지지부 240과 같이 베이스 부재 710에 대해서 슬라이드 이동가능하도록 슬라이드 부재 730을 지지하는 지지부 740을 갖추고 구성되어 있다.
베이스 부재 710은 제 1 실시 형태로 설명한 전극계 20을 지니고 있다. 또한, 베이스 부재 710은 제 1 실시 형태에 있어서 설명한 베이스 부재 10과 같은 재료로 구성할 수 있, 더욱이, 베이스 부재 710은 레지스트층 12를 가진다.
레지스트층 12의 면 위에는 슬라이드 부재 730과 접해서 슬라이드 부재 730의 슬라이드 이동량을 규제하는 스토퍼부 713이 반대극 21, 작용극 24, 및 참조극 27과 접점 전극 23, 26, 29와의 사이에 설치되어 있다.
또한, 지지부 740을 사이에 두고 접점 전극 23, 26, 29와의 반대측에는 재료를 공급하기 위한 시료 공급 위치 P701이 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는 시료공급 위치 P701은 베이스 부재 710이 면 방향으로 바깥측으로 돌출한 위치에 설치되어있다.
또한 도 12에 나타낸 것과 같이 베이스 부재 710에 있어서 전극계 20이 위치하는 측과 반대측 면에는 베이스 부재 710의 면에서 돌출한 돌기부 714가 형성되어 있다.
도 10c에 나타낸 것과 같이, 슬라이드 부재 730은 제 2 실시 형태의 슬라이드 부재 230의 시료수용부 234와 같이 형성된 시료수용부 734와 제 2 실시 형태의 슬라이드 부재 230의 유동정지부 235와 같이 형성된 유동정지부 735와, 스토퍼 부 713에 적당히 접하는 당접부 736과, 슬라이드 부재 730을 베이스 부재 710 위에서 슬라이드 시킬 때에 슬라이드 부재 730을 견지하기 위해 파지부(견지부) 738을 보유하고 있다.
시료수용부 734에는 상기의 각 실시 형태에서 설명한 전처리 시약 13을 고정할 수 있다. 또한 전처리 시약 13은 시료 공급위치 P701에 배치되어도 무방하다.
계속해서, 본 실시 형태의 검출 디바이스 7의 사용시의 동작에 대해서 도 11a 내지 도 12b를 참조해서 설명한다.
먼저, 본 실시 형태의 검출 디바이스 7에 있어서 베이스 부재 710에 대한 슬라이드 부재 730을 슬라이드시켜 시료의 전기 화학적 측정을 실시하기 위한 검사기기의 개략적 구성에 대해서 설명한다.
도 11a에 나타낸 것과 같이, 검사기기 101은 검출 디바이스 7의 베이스 부재 710을 재치하는(위에 실어서 위치하는) 재치대 110과 재치대 110에 재치된 베이스 부재 710의 접점 전극 23, 26, 29에 접속하는 접점부 120과 슬라이드 부재 730의 파지부 738을 끼워넣어 슬라이드 부재 730과 연결하기 위한 연결부 130과 베이스 부재 730을 재치대 110 위에서 재치면 111에 따라 진퇴 동작시키는 진퇴구동부 140을 구비하고 있다.
재치대 110은 베이스 부재 710에 접촉하는 재치면 111과 베이스 부재 710의 돌기부 714는 빠진구부 112를 가지고 있다. 구부 112는 후술하는 푸쉬 로드 144를 진퇴가 자유롭게 유지되도록 늘려서 형성된다.
접점부 120은 베이스 부재 710의 접점 전극 23, 26, 29를 사이에 두고 상기 신호를 송수신 하는, 도면에 나타내지 않은 검출 회로에 전기적으로 접속되어 있다.
연결부 130은 검사기기 101의 프레임에 고정되어 있고 슬라이드 부재 730의 파지부 738을 두께 방향으로 끼우는 클팸프부 131을 가지고 있다.
진퇴구동부 140은 회전구동하는 모터 141과, 모터 141에 연결되어 모터 141의 회전력을 지점 O을 중심으로 한 요동운동으로 변환하는 크랭크부 142와, 크랭크부 142의 요동운동을 재치면 111의 면 방향의 진퇴동작으로 변환하는 크랭크부 143과, 크랭크부 143에 연결되어 구부 112를 따라서 진퇴 동작하는 푸쉬 로드 144를 가지고 있다.
모터 141로서는, 예를 들어 펄스 신호에 동기하여 위치결정 억제된 회전동작을 하는 스텝핑 모터 등을 채용할 수 있다.
상기의 개략 구조를 갖는 검사기기 101을 이용한 본 실시 형태의 검출 디바이스 7의 사용시의 동작을 이하에서 설명한다.
검출 디바이스 7은 도 11a에 나타낸 것과 같이 베이스 부재 710에 슬라이드 부재 730이 조합된 상태로 구비된다. 유저는 베이스 부재 710의 접점 전극 23, 26, 29가 접점부 120에 접속되도록 검출 디바이스 7을 검사기기 110에 붙이고 슬라이드 부재 730의 파지부 738을 연결부 130의 클램프부 131에 고정한다.
이때, 베이스 부재 710에 형성된 돌기부 714는 돌기부 714가 구부 112에 안내되도록 구부 112에 빠져 있으며 베이스 부재 710은 재치대 110에 대해서 구부 112가 연장된 방향에 따라서 상대 이동이 가능하다.
또한, 도 11b에 나타낸 바와 같이, 슬라이드 부재 730은 지지부 740에 꽃혀서 연결되어(삽통되어), 시료수용부 734가 시료 공급 위치 P701에 위치하도록 위치가 결정되어 지지부 740에 부착되어 있다.
유저는 시료 공급 위치 P701에 있는 시료수용부 734에 전혈 시료 CS를 공급한다. 이 때, 시료수용부 734에 수용된 전혈 시료 CS는 유동정지부 735에 의해 정지되어 있기 때문에 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24, 참조극 27에는 접촉하지 않는다.
시료 공급 위치 734에 고정된 전처리 시약 13에 의해 전혈시료 CS에 대한 전처리 반응이 일어나서 상기의 제1 실시 형태와 같이 측정 시료 S가 된다.
계속해서, 도 12A 및 도 12B에 나타낸 바와 같이, 조사기기 101의 진퇴구동부 140에 설치된 모터 141이 회전한다. 이것에 의해 크랭크부 142 및 크랭크부 143을 끼워 넣어 푸쉬 로드 144가 직선 이동하고 베이스 부재 710의 돌기부 714를 누르는 압력으로 이동한다. 그러면 조사기기 101에 고정된 슬라이드 부재 730과 푸쉬 로드 144에 눌려 압력이 가해진(압압된) 베이스 부재 710는 상대 이동하고 시료 공급 위치 P701에 위치해 있던 시료수용부 734는 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24, 참조극 27이 있는 중첩 위치 P2로 이동한다. 시료수용부 734가 중첩 위치 P2로 도달한 때에 베이스 부재 710에 설치된 스토퍼 713이 슬라이드 부재 730의 적당인접접부 736에 적절하게 인접해서 그 이상의 슬라이드 이동이 제한된다.
측정시료 S가 반대극 21, 작용극 24, 참조극 27의 각각에 접촉하면 검사기기 101의, 도면에 나타내지 않은 검출 회로에서, 제1 실시 형태로 설명한 암페로메트리법(amperometry,전류 측정 방법), 쿨롱메트리법(coulometric method, 전량 측정 방법), 전위 스위프법이나 사이클링볼탄메트리법(cyclic voltammetry, CV) 등의 전기 화학적 측정이 행해진다.
이와 같은 구성으로 되어 있어도 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 같이 시료 공급 위치 P701에서 전처리 반응을 실시한 후에 베이스 부재 710에 대해 슬라이드 부재 730을 상대적으로 슬라이드 이동시키는 것만으로 시료가 중첩 위치 P2에 도달해서 전기화학적 측정을 위한 반응을 행할 수 있다. 이 때문에 복잡한 유로 구조를 지니지 않는 간단한 구성으로 안전하게 다단계 처리가 가능하다.
더욱이, 스토퍼부 713이 베이스 부재 710에 설치되어 있기 때문에 슬라이드 부재 730을 베이스 부재 710 위에서 슬라이드 동작시킬 때에 시료수용부 734를 중첩 위치 P2로 확실하게 이동시킬 수 있다.
(제5 실시 형태)
이하에서는 본 발명의 제 5 실시 형태의 검출 디바이스 8에 대해서 도 13, 도 14a 및 도 14b를 참조해서 설명한다.
도 13은 검출 디바이스 8을 나타낸 평면도이다. 또한 도 14a 및 도 14b는 검출 디바이스 8의 사용시의 동작을 설명하는 동작 설명도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이 검출 디바이스 8은 베이스 부재 710 대신 설치된 베이스 부재 810과, 슬라이드 부재 730 대신 설치된 슬라이드 부재 830을 채용하고 있는 점에서 상기의 제4 실시 형태의 검출 디바이스 7과 구성에 차이가 있다.
베이스 부재 810에는 스토퍼부 713 및 돌기부 714에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않다. 또한 베이스 부재 810은 제1 실시 형태로 설명한 레지스트층 11을 가지고 있다.
또한 베이스 부재 810은 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24, 참조극 27과 접점 전극 23, 26, 29와의 사이에 위치하는 벽부 814를 가진다. 더욱이, 벽부 814는지지부 740의 외면에 의해 형성되어도 무방하다.
슬라이드 부재 830은 상기 슬라이드 부재 730에 형성되어 있던 파지부 738 대신 벽부 814에 대향하는 위치에 형성된 오목부 838을 지니고 있다. 오목부 838의 형상은 특별히 한정된 것은 아니나, 본 실시 형태의 오목부 838은 원호상의 윤곽을 지니며 형성되어 있다.
이상 설명한 구성의 본 실시 형태의 검출 디바이스 8의 사용시 동작에 대해서 도 14a 및 도 14b를 참조해서 설명한다.
도 14a에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태에서는 검출 디바이스 8을 사용해서 전기화학적 측정을 실시하는 검사기기는, 베이스 부재 810 및 슬라이드 부재 830의두께 방향으로 연장되어 베이스 부재 810 및 슬라이드 부재 830에 가까운 쪽이 축경되어 형성된 핀 102를 구비하고 있다..
핀 102는 검사기기에 설치된, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 진퇴 구동될수 있도록 검사기기에 붙어 있다.
검사기기 8에서 슬라이드 부재 830은 지지부 840에 삽통되고 있어 슬라이드 부재 830에 형성된 시료수용부 734의 위치는 시료 공급 위치 P702의 위치로 위치가 맞춰져 있다.
유저는 검출 디바이스 8을 검사기기에 붙인다. 검사기기에는 베이스 부재 810의 접점전극 23, 26, 29가 고정되어, 도시하지 않은 검출회로에 전기적으로 접촉된다. 이어서, 유저는 검출 디바이스 8의 시료수용부 734에 전혈 시료 CS를 공급한다. 이때, 베이스 부재 810의 벽부 814와 슬라이드 부재 830은 접해 있으며 오목부부 838에는 간극이 형성되어 있다.
이어서, 베이스 부재 810의 벽부 814와 슬라이드 부재 830과의 사이에서 오목부 838에 의해 형성된 간극에 핀 102가 삽입된다. 조사기기에 설치된 상기의 구동 기구에 의해 핀 102는 직선운동하고 이것에 의해 벽부 814와 오목부 838 사이의 공간은 확장된다.
이와 같이, 벽부 814와 오목부 838와의 사이 간극이 확장되는 것에 의해 베이스 부재 810과 슬라이브 부재 830은 상대 이동하고 시료 공급 위치 P701에 위치되어 있던 시료수용부 734는 중첩 위치 P2로 이동한다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 8에서도, 상기의 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 동일하게 시료 공급 위치 P701에서 전처리 반응을 실시한 후에 베이스 부재 810에 대해서 슬라이드 부재 830을 슬라이드 이동시키는 것만으로 시료가 중첩위치 P2에 도달하여 전기화학적 측정을 위한 반응을 실시할 수 있다. 이 때문에, 복잡한 유로 구조를 지니지 않는 간단한 구성으로 완전하게 다단계의 처리가 가능하다.
(제6 실시 형태)
이하에서는 본 발명의 제 6 실시 형태의 검출 디바이스 9에 대해서 도 15a 내지 도 16b를 참조하여 설명한다.
도 15a 및 도 15b는 검출디바이스 9를 나타내는 도면으로 도 15A는 평면도, 도 15B는 측면도이다. 또한 도 16a및 도 16b는 검출 디바이스 9의 사용시 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 15a 및 도 15b에 나타낸 것과 같이, 검출 디바이스 9는 슬라이드 부재 830 대신 슬라이드 부재 930을 갖춘 점에서 제 5 실시 형태의 검출 디바이스 8과 구성이 다르다.
슬라이드 부재 930은 제5 실시 형태에서 설명한 슬라이드 부재 830의 오목부 838을 보유하지 않고 슬라이드 부재 930의 두께 방향으로 연장된 돌기부 938을 지니고 있다.
도 15B에 나타낸 것과 같이, 돌기부 938은 베이스 부재 810에 슬라이드 부재 930이 부착된 형태로 베이스 부재 810의 반대측으로 연장 설계되어 있다.
계속하여, 본 실시 형태의 검출 디바이스 9와 함께 사용되는 검사기기의 개략 구조에 대해서 도 16a를 참조하여 설명한다.
도 16A에 나타낸 것과 같이, 검사기기 101a는 연결부 130 및 진퇴구동부 140 대신에 설치된 진퇴구동부 150을 지니고, 또한 접점부 120은 검사기기 101a의 프레임에 고정되어 있는 점에서 상기의 제4 실시 형태에서 설명한 검사기기 101과 구성이 다르다.
진퇴구동부 150은 지점 O2 회전에 요동하는 요동부 151을 지니고 있다. 요동부 151에는 검사기기 101a에 검출 디바이스 9가 세트된 때에 돌기부 938에 계합하는 계합벽부 152, 153이 형성되어 있다.
상기의 개략 구성을 지니는 검사기기 101a를 이용한 본 실시 형태의 검출 디바이스 9의 사용시의 동작을 이하에 설명한다.
검출 디바이스 9는 도 16a에 나타낸 바와 같이 베이스 부재 810에 슬라이드 부재 930이 조합된 형태로 준비되고 베이스 부재 810이 접점전극 23,26, 29는 접점부 120에 부착된다. 이 때 슬라이드 부재 930의 돌기부 938은 요동부 151의 계합벽부 152에 계합하고 있다.
또한, 슬라이드 부재 930은 지지부 740에 삽통되어 시료수용부 734가 시료 공급 위치 P701에 위치하도록 위치 결정되어 지지부 740에 부착되어 있다.
유저는 시료 공급 위치 P701에 있는 시료수용부 734에 전혈시료 CS를 공급한다. 이 때, 시료수용부 734에 수용된 전혈 시료 CS는 유동정지부 735에 의해 정지되어 있기 때문에 전극계 20의 반대극 21, 작용극 24, 참조극 27에는 접촉하지 않는다.
시료공급위치 734에 고정된 전처리 시약 13에 의해 전혈 시료 CS에 대한 전처리 반응이 일어나고 상기의 제1 실시 형태와 마찬가지로 측정 시료 S가 된다.
계속하여, 요동부 151이 지점 O2 주변으로 회전한다. 이것에 의해 검사기기 151a에 부착된 슬라이드 부재 930의 돌기부 938은 위로 올라온다. 더욱이, 요동부151은 접점부 120에 가까운 쪽의 계합벽부 153이 슬라이드 부재 930에서 떨어지는 것처럼 이동한다. 그러면 도 16B에 나타낸 바와 같이 돌기부 938은 슬라이드 부재 930의 탄성에 의해 요동부 151의 면위를 방향을 바꾸며 이동하여 계합벽부 153에 접촉한다. 이때 슬라이드 부재 930과 베이스 부재 810은 상대 이동하고 시료 공급 위치 P701에 위치되어 있던 시료수용부 734는 전극계 20의 반대극 21, 작용부 24, 참조극 27이 있는 중첩 위치 P2로 이동한다.
측정 시료 S가 반대극 21, 작용부 24, 참조극 27 각각에 접촉하면 검사기기 101a의, 도시하지 않은 검출회로에서 제1 실시 형태와 같이 전기화학적 측정이 실시된다.
이와 같은 구성으로 되어 있어도 제1 실시 형태의 검출 디바이스 1과 마찬가지로 시료 공급 위치 P701에서 전처리 반응을 실시한 후에 베이스 부재 710에 대해서 슬라이드 부재 930을 슬라이드 이동시키는 것만으로 시료가 중첩 위치 P2에 도달해서 전기화학적 측정을 위한 반응을 실시할 수 있다. 이 때문에, 복잡한 유로 구조를 지니지 않고 간단한 구성으로 완전하게 다단계 처리를 할 수 있다.
더욱이, 본 실시 형태에서는 요동부 151에 의해 돌기부 938이 상승하는 구성을 설명했지만 이것에 국한되지 않고 요동부 151의 계합벽부 152에 의해 재치대 110의 재치면 111에 따라서 돌기부 938을 평행 이동하는 구성을 채용해도 좋다.
상기 제4 실시 형태, 제5 실시 형태 및 제6 실시 형태에 나타낸 바와 같이, 검출 디바이스의 베이스 부재와 슬라이드 부재를 상대 이동시키기 위한 구성을 검출기기에 구비할 수 있다. 이 때 베이스 부재를 조사기기에 고정하여 베이스 부재에 대해서 슬라이드 부재를 슬라이드 시켜도 좋고 또한 슬라이드 부재를 조사기기에 고정하여 슬라이드 부재에 대해서 베이스 부재를 슬라이드 이동시켜도 좋다. 또한 베이스 부재와 슬라이드 부재가 상대 이동하는 타이밍과 이동량을 각각 일정하게 하는 것이 가능하기 때문에 검출 디바이스를 사용한 측정의 재현성을 높일 수 있다.
(제7 실시 형태)
다음에 본 발명의 제7 실시 형태의 검출 디바이스에 대해서 도 17 내지 도 19를 참조해서 설명한다. 또한, 상기 각 실시 형태의 검출 디바이스와 같은 모양의 구성 요소는 동일 부호를 붙임과 함께 중복 설명을 생략한다.
도 17은 본 실시 형태의 검출 디바이스 1001을 나타내는 평면도이다. 도 18은 검출 디바이스 1001의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 19는 검출 디바이스 1001의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 17 및 도 18에 나타낸 것과 같이, 본 실시 형태의 검출 디바이스 1001은 제5 실시 형태에서 설명한 검출 디바이스 8(도 13 참조)에 대해서 시료 공급 위치 P701 위에 한 대의 도통 검지전극 1050을 지니고 베이스 부재 810 대신 설치된 베이스 부재 1010 위에 상기 변형예 3에서 설명한 전극계 620이 제 5 실시 형태의 전극계 20 대신에 설치되어 있는 점이 다르다. 또한, 본 실시 형태에서 슬라이드 부재 830 에는 오목부 838이 설치되어 있을 필요는 없다.
베이스 부재 1010은 베이스 부재 10과 같은 재료로 된 기재 1011 및 레지스트층 11을 가지고 있다. 또한 베이스 부재 1010은 벽부 814를 가지지 않는 점에서 상기의 베이스 부재 810과 형상이 다르고 거의 구형 판상으로 형성되어 있다.
도통 검지전극 1050은 시료 공급 위치 P701 위에서 서로 이간해서 배치된 제 1 전극 1051 및 제2 전극 1054와 제1 전극 1051 및 제2 전극 1054에 각각 접속된 배선 1052, 배선 1055와, 배선 1052 및 배선 1055와 접속된 접점전극 26 및 접점전극 623을 사이에 싸는 것처럼 서로 이간해서 배치된 접점전극 1053 및 접점전극 1056을 가진다.
도통 검지전극 1050의 제1 전극 1051 및 제2 전극 1054는 레지스트층 12에는 피복되지 않고 외부에 노출되어 있다. 도통 검지전극 1050의 제1 전극 1051 및 제2전극 1054의 표면은 친수성을 지니고 전처리 시약 13이 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는 도통 검지전극 1050과 시료수용부 734의 양 방향으로 전처리 시약 13이 고정되어 있고 시료 공급 위치 P701에 전혈 시료 CS가 공급되었을 때 전처리 시약 13을 전혈시료 CS 중에 재빠르게 용해시키는 것이 가능하도록 되어 있다.
또한, 배선 1052 및 배선 1055는 레지스트층 12에 덥혀 있어서 절연되어 있다.
본 실시 형태에서 접점전극 623은 검출 디바이스 1001이 검출기기에 정확하게 삽입된 것을 검지하기 위해 접점전극 623A와 접점전극 623B로 떨어져 있다. 이것에 의해 검사기기는 검출 디바이스 1001이 삽입된 것을 검지해서 검출 디바이스 1001이 삽입된 때에 소정의 동작을 하는 것이 가능하다. 소정의 동작의 구체적인 예로서는, 예를 들어 검출 디바이스 1001이 삽입된 때에 자동적으로 전원이 들어온다든지, 디스플레이를 점등시킨다든지, 도통 검지의 감시 상태를 개시하게 한다든지, 디바이스의 보온을 개시하게 한다든지 하는 등의 동작을 거론할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 검출 디바이스 1001의 작용 및 작용시의 동작에 대해서 설명한다. 검출 디바이스 1001은 접점전극 26, 623,1053 및 1056 각각에 대응해서 전기적으로 접속된 검출회로를 지니는 검사기기에 붙여 사용할 수 있도록 되어있다.
검출 디바이스 1001의 사용시에는 상기 검사기기의 검출 디바이스 1001을 접속한다. 이 때 검출 디바이스 1001의 슬라이드 부재 830의 시료수용부 734는 시료공급 위치 P701 위에 배치된다.
다음에 검출 디바이스 1001의 유저는 손끝 등으로부터 약간 출혈시켜 시료 공급 위치 P701의 주변의 일부를 출혈 부위에 접촉시킨다. 이것에 의해 도 19에 나타낸 것과 같이 유저의 혈액이 시료 공급 위치 P701에서 베이스 부재 1010과 슬라이드 부재 830 사이의 모세관 현상에 의해 빨아들여져서 시료수용부 734 안으로 수용된다. 본 실시 형태에서는 베이스 부재 1010과 슬라이드 부재 830 사이에 수용된 혈액이 전혈 시료 CS가 된다.
시료수용부 734에 수용된 전혈 시료 CS는 유동정지부 735에 의해 정지되고 전극계 620의 반대극/참조극 621 및 작용극 24에는 접촉하지 않는다. 또한, 시료수용부 734에 수용된 전혈 시료 CS에는 제1 전극 1051, 제2 전극 1054, 및 시료수용부 734에 고정된 전처리 시약 13이 용해되어 전혈 시료 CS에 대한 전처리 반응이 시작된다.
더욱이, 시료 공급 위치 P701에서 제1 전극 1051과 제2 전극 1054의 양 방향으로 전혈 시료 CS가 접촉하기 때문에 제1 전극 1051과 제2 전극 1054는 전기가 통하는 상태가 된다. 검출 디바이스 1001이 접속된 검사기기에 있어서 제1 전극 1051과 제2 전극 1054가 전기가 통하는 상태가 된 것은, 예를 들어 제1 전극 1051로부터 제2 전극 1054로의 전류로 검출 가능하다.
본 실시 형태에서는 전혈 시료 CS에 대한 전처리 반응이 시작되는 타이밍으로 제1 전극 1051과 제2 전극 1054가 도통하기 때문에 전처리 반응이 시작되는 타이밍을 조사기기로 검출하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 예를 들어 전처리 반응을 실시하기 위해 적당한 시간을 검사기기에서 계측하고 전처리 반응의 종류를 정확하게 검사하고 슬라이드 부재 830을 슬라이드 시키는 타이밍을 조사기기에 통지하는 등의 처리를 할 수 있다. 전처리 반응이 종료하면 전혈 시료 CS는 측정 시료 S가 된다.
시료 공급 위치 P701에서 전처리 반응이 종료하면 조사기기에 의해 슬라이드 부재 830이 파지(견지)되고 슬라이드 부재 830이 접점전극 26,623 측으로 견인된다. 이것에 의해 측정 시료 S 는전극계 620의 반대극/참조극 621 및 작용극 24에 접하는 위치까지 이동한다.
그 후 상기 각 실시 형태에서 설명한 것과 같이 측정 시료 S에 대한 전기화학적 측정이 실시된다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 1001에서는 한 쌍의 도통 검지전극 1050이 설치된 것으로 인해 시료 공급 위치 P701에 시료가 공급되는 것을 검사기기로 검지시킬 수 있다.
더욱이, 시료 공급 위치 P701에 전처리 시약 13이 고정되어 있기 때문에 시료 공급 위치 P701에 시료가 공급된 타이밍과 시료에 전처리 시약 13의 용해가 시작되는 타이밍이 거의 일치한다. 이 때문에 한 쌍의 도통 검지전극 1050에 의해 전처리 시약 13을 이용한 전처리 반응이 개시되는 타이밍을 검사기기로 검지시킬 수 있다.
더욱이, 본 실시 형태의 검출 디바이스 1001에 있어서, 예를 들어 제1 전극 1051 및 제2 전극 1054의 위치는 시료 공급 위치 P701 내에서 적당한 위치에 배치할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들어 시료수용부 734 내에 소정량 이상의 전혈 시료 CS가 흡입되었을 때에 제1 전극 1051 과 제2 전극 1054가 도통하도록 구성할 수 있다. 이 경우에는 필요량의 전혈 시료 CS가 시료수용부 734 내로 흡입되었는지 아닌지를 검사기기로 검지시킬수 있다.
(제8 실시 형태)
다음에 본 발명의 제8 실시 형태의 검출 디바이스에 대해서 도 20 및 도 21을 참조해서 설명한다. 또한 상기한 각 실시 형태의 검출 디바이스와 같은 구성요소에는 동일 부호를 붙임과 동시에 중복하는 설명은 생략한다. 도 20은 본 실시 형태의 검출 디바이스 1101을 나타내는 평면도이다. 도 21은 검출 디바이스 1101의 사용시의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태의 검출디바이스 1101은 제7 실시 형태에서 설명한 베이스 부재 1010과 거의 비슷한 모양의 윤곽 형상을 지니는 시료 공급 위치 P701에서 중첩 위치 P2로 향하는 방향으로 긴 구멍 1115가 형성된 베이스 부재 1110과, 슬라이드 부재 830 대신 설치된 슬라이드 부재 1030을 지니고 있다는 점에서 제7 실시 형태에서 설명한 검출 디바이스 1001과 구성이 다르다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 베이스 부내 1110에 형성된 긴 구멍 1115는 베이스 부재 1110의 두께 방향으로 관통해서 형성되어 있으며 베이스 부재 1110에 대한 슬라이드 부재 1030의 슬라이드 방향으로 길다.
도 20 및 21에 나타낸 바와 같이, 슬라이드 부재 1030은 베이스 부재 1110의 면 위에 고정된 지지부 740에 삽통된 평면으로 보아서 구형상의 판 부재이며, 도 21의 나타낸 바와 같이 시료수용부 734, 유동정지부 735 및 슬라이드 부재 1030을 두께 방향으로 관통하는 원형의 관통공 1038이 형성되어 있다.
슬라이드 부재 1030에 형성된 관통공 1038은 슬라이드 부재 1030이 지지부 740에 지지된 형태로서 슬라이드 부재 1030의 두께 방향에서 보았을 때 베이스 부재 1110에 형성된 긴 구멍 1115와 겹치도록 배치되어 있다.
본 실시 형태의 검출 디바이스 1101의 사용시에는 긴 구멍 1115와 관통공 11038 모두 삽입가능한 돌기 또는 봉(도 21에 있어서 부호 113으로 표시한다)을 사용해서 긴 구멍 1115에 따라 슬라이드부재 1030을 슬라이드 이동시키는 것이 가능하다. 이것에 의해 슬라이드 부재 1030이 슬라이드 이동하는 방향은 긴 구멍 1115가 연장된 방향으로 제한된다.
이와 같이 베이스 부재 1110에 형성된 긴 구멍 1115는 베이스 부재 1110에 대한 슬라이드 부재 1030을 슬라이드 이동시킬 때의 가이드로서 기능한다. 이것에 의해 슬라이드 부재 1030을 베이스 부재 1010에 대하여 좋은 정밀도로 슬라이드 이동시키는 것이 가능하다.
이하에서는 슬라이드 부재의 시료수용부로 시료를 수용하고 슬라이드 부재를 베이스 부재 위해서 슬라이드 이동시키는 구체적인 예를 나타낸다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 PET제의 판재 한 방향 측에 두께 0.31 mm의 스페이서를 붙이고 베이스 부재에서 0.31 mm만 떨어진 간극을 지니는 시료수용부를 슬라이드 부재로 구성하였다. 스페이서는 두께 0.2 mm의 PET제 필름에 두께 0.11 mm의 양면접착 테이프의 한쪽 면을 붙이고 양면 접착테이프의 다른 방향 면을 PET제 판재의 한쪽 면에 붙여서 구성하였다.
시료로서는 의사 혈청에 대해서 전처리 시약을 첨가한 것을 20 μl 사용하였다.
또한 시료수용부와 베이스 부재가 마주보는 측의 면에 대해서 시료수용부와베이스 부재가 함께 친수성을 지니는 경우, 시료수용부가 소수성을 지니고 베이스 부재가 친수성을 지니는 경우, 시료수용부가 친수성을 지니고 베이스부재가 소수성을 지니는 경우, 및 시료수용부와 베이스 부재가 모두 소수성을 지니는 경우의 4 조건을 설정해서 검사를 실시하였다.
본 실시예에서는 시료수용부 또는 베이스 부재를 친수화하는 친수화 처리의 방법으로서 시료수용부 또는 베이스 부재의 레지스트층 표면에 아가로스를 도포하는 방법을 채용하였다. 또한, 시료수용부 또는 베이스 부재를 소수성으로 하는 소수화 처리 방법으로서 시료수용부 또는 베이스 부재의 기재에 대해서 특히 표면처리를 하지 않고 PET를 노출시키는 방법을 사용하였다.
그 결과 시료수용부와 베이스 부재 모두 친수성을 지니는 경우에는 시료수용부와 베이스 부재와의 간극에 시료를 유입시키는 것이 가능하고, 그 후에 슬라이드 부재를 베이스 부재에 대해서 슬라이드 이동시키는 경우에는 시료가 슬라이드 부재의 이동에 따라서 베이스 부재 위를 슬라이드 이동하였다.
또한, 시료수용부가 소수성을 지니고 베이스 부재가 친수성을 지니는 경우에도 마찬가지로 시료수용부와 베이스 부재와의 간극에 시료를 유입시키는 것이 가능하고, 그 후에 슬라이드 부재를 베이스 부재에 대해서 슬라이드 이동시킬 때에는 시료가 슬라이드 부재의 이동에 따라서 베이스 부재 위를 슬라이드 이동하였다.
또한 시료수용부가 친수성을 지니고 베이스 부재가 소수성을 지니는 경우에도 마찬가지로 시료수용부와 베이스 부재와의 간극에 시료를 유입시키는 것이 가능하고, 그 후에 슬라이드 부재를 베이스 부재에 대해서 슬라이드 이동시킬 때에는 시료가 슬라이드 부재의 이동에 따라서 베이스 부재 위를 슬라이드 이동하였다.
또한, 시료수용부와 베이스 부재가 모두 소수성을 지니는 경우에는 시료수용부와 베이스 부재와의 사이에 시료를 수용시키는 것이 가능했지만 시료수용부와 베이스 부재와의 사이에 시료를 유입시킬 때에 시료를 튕기는 경우가 있었다. 또한, 시료수용부에 시료가 수용된 상태에서는 슬라이드 부재를 베이스 부재에 대해서 슬라이드 이동시킬 때에는 시료가 슬라이드 부재 이동에 따라서 베이스 부재 위를 슬라이드 이동하였다.
상기 실시예 1의 결과, 시료수용부와 베이스 부재와의 마주보는 면의 면 내에서 적어도 한 쪽은 친수성을 지니고 있는 것이, 시료를 시료수용부에 유입시켜 베이스 부재 위에서 시료를 슬라이드 이동시키기에 바람직하다는 것을 알았다.
(실시예 2)
다음에 실시예 1에 대해서 시료의 조성을 변화시켜 행한 실시예 2를 나타낸다. 본 실시예에서는 시료로 사람의 전혈에 전처리 시약을 첨가한 것을 20 μl 사용하였다. 본 실시예에서는 시료를 시료수용부에 유입시키고 베이스 부재 위에서 시료를 슬라이드 이동시키는 거동에 대해서는 실시예 1과 동일하다는 결과가 얻어졌다.
(실시예 3)
다음으로 실시예 1에 대해서 시료수용부에서 스페이서의 두께를 변화시켜 실시한 실시예 3을 나타낸다.
본 실시예에서는, 스페이서 두께는 상기 실시예 1의 4배인 두께 1.24 mm로 설정하여 구성하였다. 스페이서 구성은 두께 0.2 mm의 PET제 필름에 두께 0.11 mm의 양면 접착테이프의 한쪽 면을 접합시킨 것을 4개 조 작성하고 이것을 적층하여PET제 판재의 한쪽 면에 붙였다. 또한 시료로서는 실시예 1과 마찬가지로 의사 혈청에 대해서 전처리 시약을 첨가한 것을 20 μl 사용하였다.
본 실시예에서는 실시예 1과 동일한 결과가 얻어졌지만, 시료수용부에 시료가 부착하지 않은 경우에는 슬라이드 부재를 베이스 부재 위에서 슬라이드 이동시켜도 시료는 베이스 부재 위를 슬라이드 하지 않았다. 이러한 결과로부터 스페이서의 두께는 측정에 사용하는 시료의 양을 감안하여, 시료수용부에 시료가 부착가능한 두께가 되도록 설정시키는 것이 바람직하다는 것을 알았다.
(실시예 4)
다음에 실시예 3에 대해서 시료의 조성을 변화시켜 실시한 실시예 4를 나타낸다.
본 실시예에서는 시료로서는 사람의 전혈에 전처리 시약을 첨가한 것을 20 μl 사용하였다. 본 실시예에서는 시료를 시료수용부에 유입시키고 베이스 부재 위에서 시료를 슬라이드 이동시키는 거동에 대해서는 실시예 3과 동일한 결과가 얻어졌다.
(실시예 5)
이하에서는 본 발명의 제2 실시 형태의 검출 디바이스 2를 이용하여 사람 전혈의 특정을 수행한 예를 나타낸다.
본 실시예에서는 슬라이드 부재 230의 시료수용부 234에 표 1에 나타낸 조성의 전처리 시약을 고정하였다. 전처리 시약의 PH는 7.7로 하였다. 전처리 시약을 시료수용부 234에 고정하는 방법으로서는 전처리 시약 6 μl를 시료수용부 234의 벽면에 도포하고 50℃에서 30분간 건조시키는 방법을 채용하였다.
시약 종농도
2-[4-(2-하이드록시에틸)-1-피레라진]에탄술폰산 10.0mM
포스페놀비루빈산1나트륨 147.0mM
아데노신-5'-3인산 10.4mM
비루빈산키나아제 120.0 U/mL
글로쿠키나아제 30.0U/mL
아스코르빈산옥시다아제 20.0U/mL
염화마그네슘 17.6mM
염화칼륨 17.6mM
아지화나트륨 0.1%
에틸렌디아민4아세트산2나트륨 0.1mM
또한 베이스 부재 10의 전극계 20에는 표 2에 나타낸 조성의 측정 시약을 고정하였다. 측정 시약을 전극계 20에 고정하는 방법으로서는 측정 시약 2 μl를 전극계 20에 도포하고 50℃에서 5분간 건조시키는 방법을 채용하였다.
시약 농도
티오닌아세테이트 120μmol/L
1,5-AG다이히드로게나아제 3U/mL
o-술포안식향산사이클릭 50mM
나피온 0,11%
또한 본 실시예에서 사용하는 사람 전혈 시료는 DETA-2K(에틸렌 디아민4아세트산이칼륨)이 미리 봉입된 채혈관에 채혈된 건강인의 정맥혈 4열(검체 A, B, C, D)을 사용하였다.
본 실시예에 있어서 상기 사람 전혈 시료의 측정의 수순을 아래에 나타내었다.
먼저 시료수용부 234는 시료 공급 위치 P201에 위치하도록 베이스 부재 10에 슬라이드 부재 230을 세팅하였다. 계속해서 마이크로 피펫을 사용하여 사람 전혈 시료 CS를 시료수용부 234에 6 μl만 공급하였다. 사람 전혈 시료 CS는 시료 공급 위치 P201에 5분간 정치하고 시료수용부 234에 고정된 전처리 시약에 의해 전처리 반응을 5분간 실시하였다.
시료 공급 위치 P201에 위치하는 시료수용부 234에 사람 전혈 시료 CS를 공급하고 나서 5분 후에 시료수용부 234가 시료 공급 위치 P201에서 중첩 위치 P2로 이동하도록 베이스 부재 10에 대하여 슬라이드 부재 230을 슬라이드 시켰다. 전처리 반응에 의해 사람 전혈 시료 CS는 측정 시료 S가 되고 슬라이드 부재 230을 베이스 부재 10에 대하여 슬라이드 시키는 것에 의해 시료 공급 위치 P201에서 전극계 20으로 측정 시료 S는 이동하였다.
측정 시료 S가 검출 시료 전극계 20에 접촉한 후 암페로메트리법을 이용해서 전기 화학적 측정을 실시하였다. 암페로메토리법에서 는참조극 27에 대하여 제로 볼트의 전위를 인가하고 인가 개시로부터 5분 경과 후의 전류값을 검출하였다. 이 전류값을 소정의 검량식에 적용시키고 측정 시료 S 중의 1,5-AG의 농도를 산출하였다.
상기의 조작을 상기 4열의 사람 전혈 시료별로 실시하고 각각의 시료에 대해서 전기화학적 측정을 실시하였다.
또한 대조 실험으로서 기존의 수법을 이용하여 1,5-AG의 농도를 측정하였다. 대조실험의 순서는 아래와 같다. 먼저 상기 사람 전혈 시료 4열에 대해서 원심분리법에 의해 혈장을 분리하였다. 이 혈장에 대해서 라나 1,5-AG 오토리 키트(일본화약주식화사 제품)와 일립 7150형 생화학 자동 분석장치를 이용하여 장치의 첨부문서에 기재된 검출 방법을 이용하여 혈장 중의 1,5-AG의 농도를 측정하였다.
본 실시예의 전기화학적 측정 결과(실시예) 및 대조 실험 (비교예)의 측정 결과를 표 3에 나타내었다.
검체 비교예(μg/ml) 실시예(μg/ml)
A 36.9 37.4
B 14.0 14.8
C 19.5 19.7
D 24.9 25.2
표 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 검출 디바이스 2를 사용한 전기화학적 측정은 기존법에 의한 측정과 높은 상관을 지니고 있으며 본 실시예의 검출 디바이스 2를 사용하여 사람 전혈 시료를 이용한 1,5-AG의 농도 측정을 기존법과 동일한 정도로 정밀도 높게 실시하는 것이 가능하다는 것을 알았다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조해서 상술하였지만 구체적인 구성은 그 실시 형태에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등을 포함한다.
예를 들어, 상술한 각 실시 형태에서 시료 공급 위치에 고정화된 전처리 시약에 의해 전처리를 실시한 예를 나타냈지만, 이것에 한정하지 않고 전처리 시약 등을 사용하지 않고 규정 시간만 시료 공급 위치에서 시료를 정치하든지 시료 공급위치에 있어서 시료를 가열 또는 냉각하든지, 시료 공급 위치에서 시료에 전자파 또는 빛을 조사하든지 하는 것도 본 발명에 있어서 전처리에 해당하는 것이다.
또한, 전극계 20을 형성하는 재료로서는 도전성 카본 이외에 금, 백금, 팔라듐 또는 은, 은/염화은, 니켈, 동, 티탄, 이리듐, 납, 산화주석, 백금흑 등을 사용하는 것도 가능하다
또한, 전극계 20은 스크린 인쇄법 대신에 진공법과 일렉트로리스법(electroless) 등의 각종 증착법, 스퍼터링법, 박붙이기법, 도금법 등에 의해 형성되어도 좋다.
또한, 기판 11 위에 직접 전극계 20을 형성하는 것을 대신해서 별도의 기재 위에 금속 판막 등을 만들어서 전극 부재를 작성하고, 접착 등에 의해 기판 11 위에 고정하는 것에 의해 전극계가 구성되어도 좋다.
또한, 슬라이드 몸체 32에는 관통공 33이 형성되어 있는 예를 나타내었지만 이것에 한정되지 않고 슬라이드재 32에서 베이스 부재 10과 마주 보는 면에 관통공대신에 오목부가 형성되어도 좋다.
또한 상기 실시 형태에서는 전처리 시약 13은 시료수용부 34, 234에 고정되어 있는 예를 설명했지만 이것에 국한되지 않고 시료공급위치 P1, P201에서 레지스트층 12위에 전처리 시약을 고정시켜도 무방하다.
또한, 전처리 시약 13을 배치하는 방법으로서는, 전처리 시약 13을 딥핑 또는 스핀코트 등의 방법에 의해 시료 공급 위치 P1, P201 또는 시료수용부 34, 234에 고정하든지, 전처리 시약 13을 함침시켜서 건조시킨 여과지를 접착하든지, 활성기를 도입한 마이크로 비wm 등의 담체 대치하든지 하는 방법에 의해 시료 공급 위치 P1, P201 또는 시료수용부 34, 234에 전처리 시약13이 고정되어도 좋다.
또한 상기의 실시 형태에서는, 슬라이드 부재 30, 230의 각각을 베이스 부재 10에 대해서 슬라이드 이동시키는 조작은 유저에 의한 수작업이라는 예로 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고 베이스 부재 10과 슬라이드 부재 30, 230을 파지(견지)해서 베이스 부재 10에 대하여 슬라이드 부재 30, 230을 슬라이드 시키는 이동기구를 상기의 검사기기와 일체 또는 별개로 설계할 수 있다. 이 경우, 슬라이드 부재를 슬라이드 이동시키는 동작을 자동화할 수도 있다. 상기 제4 내지 제6 실시형태에 있어서 슬라이드 부재를 슬라이드 이동시키는 동작을 자동화하기 위한 구성을 예시하였다. 더욱이, 슬라이드 부재를 슬라이드 시키는 이동 기구의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 베이스 부재와 슬라이드 부재를 상대 이동시키기 위한 구성으로, 랙앤 피니언(rack and pinion) 구성과 웜기어 및 웜홀 구성 등을 채용할 수도 있다.
또한 일반적인 산화 환원 효소로서는 예를 들어 글루코오스옥시다아제와 글로코오스디하이드로게나아제, 유산옥시다아제, 콜레스테롤 옥시다아제와 콜레스테롤 디하이드로게나아제, 갈락토오스 옥시다아제, 우리카제, 아스코르빈산옥시다아제, 피루빈산옥시다아제, 유산디하이드로게나아제 등도 좋다.
또한 전처리 시약으로는 아스코르빈산, 요산 등을 제거 보충 또는 상기 검출에 영향을 주지 않는 별도의 물질로 변환하기 위한 시약을 포함하는 것이라면 기타의 시약을 적절히 채용해도 좋다.
또한 전처리 시약에는 효소적인 반응과 화학반응을 일으키는 시약을 첨가하여 이온흡착, 어피니티 흡착, 붕산 복합체로서 특정 물질을 흡착 보충하는 것 또는 호르몬과 리셉터, 항원과 항체, RNA와 DNA등 특정 물질을 상보적으로 보충할 수 있는 것 등도 포함된다. 더욱이, 이들의 전처리 시약은 마이크로비즈 와 마이크로스페어 등의 담체에 시약을 고정한 것으로 할 수도 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서 설명한 안내부의 표면을 소수성으로 해도 좋다. 이 경우 지지부와 슬라이드 부재와의 사이로 시료가 유입되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 특히 제2 실시 형태와 더불어 제4 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이 시료수용부에 수용된 시료가 지지부에 접하는 구성의 경우에는 안내부의 표면을 소수성으로 하는 것에 의해 전처리 반응 및 그 후의 검출에 사용하는 시료의 양을 정밀도 높게 유지할 수 있다.
또한 상기의 실시 형태 및 변형예에 나타낸 구성요소을 적절하게 조합시켜서 구성하는 것도 가능하다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 검출 디바이스는 생체 시료의 분석을 행하는 것에 의해 의학적인 검사를 실시하는 장치와 함께 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 검출 디바이스는 혈액 등의 액성의 생체 시료에 대하여 다단계의 반응을 요하는 검사를 실시하기 위한 검출 디바이스로서 최적으로 이용할 수 있다.
　１, 2,3, ４,５, ６,７,８,９,１００１,１１０１　검출 디바이스
　１０,３１０,７１０,８１０,１０１０,１１１０　베이스 부재
　２０,６２０　전극계(검출부）
　２１　반대극
　２４　작용극
　２７　참조극
　３０,２３０,３３０,４３０,５３０,７３０,８３０,９３０,１０３０　슬라이드 부재
　３２,２３２　슬라이드체
　３２ａ,３２ｂ 절결(유통억제부）
　３３　관통관(유동정지부）
　３４,２３４,７３４　시료수용부
　４０,２４０,４４０,５４０,７４０　지지부
　４１,２４１,４４４　안내부
　４２　커버부재(피복부）
　２３５,３３３,７３５ 유동정지부
　３２０,３２０ａ　광학측정부(검출부）
　１０５０　도통 검지전극
　１１１５　긴 구멍(장혈)
　１０３８　관통관
　Ｐ１,Ｐ２０１,Ｐ７０１ 시료공급위치
　Ｐ２　중첩 위치
　ＣＳ　전혈 시료(시료)
　Ｓ　측정 시료

Claims (22)

  1. 시료에 대하여 검출을 하기 위한 검출 디바이스로서,
    　상기 시료가 공급되는 시료 공급 위치를 면 위에 가지는 베이스 부재;
    　상기 베이스 부재의 상기 면 위에서 상기 시료 공급 위치와 이간(離間)하여 형성된 검출부;
    　상기 베이스 부재에 대하여 상기 면 위에서 상대적으로 슬라이드 이동하는 슬라이드체, 및 상기 슬라이드체의 일부에 설치되어 상기 시료를 수용할 수 있는 시료수용부를 가지는 슬라이드 부재; 및
    　상기 베이스 부재에 고정되어 상기 베이스 부재에 대하여 상기 슬라이드 이동이 가능하게 상기 슬라이드 부재를 지지하는 지지부;
    를 구비하고,
    상기 베이스 부재와 상기 슬라이드 부재는, 상기 시료수용부가 상기 검출부에 중첩하는 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치를 포함하는 범위에서 상기 슬라이드 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는, 비색 측정, 또는 전기화학적 측정이 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 절연성을 가지고,
    상기 검출부는, 상기 베이스 부재의 상기 면 위에서 상기 시료 공급 위치와 이간해서 형성된 작용극, 참조극 및 반대극을 포함하는 전극계를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료수용부와 상기 베이스 부재에 있어서 마주 보는 부분의 적어도 한쪽은, 적어도 일부가 친수성을 가지고 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 베이스 부재 상에서 상기 중첩 위치의 사이에 위치하도록 이간하는 2개의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 베이스 부재 상에서 상기 중첩 위치 사이에 위치하도록 이간하는 것과 동시에 서로 평행하게 설치된 안내부를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 베이스 부재와의 사이에 상기 슬라이드 부재가 진퇴(進退)할 수 있는 틈새가 생기게 하여 상기 중첩 위치를 피복하는 피복부를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재는, 상기 슬라이드체의 일부에, 상기 시료수용부로부터 상기 전극계로의 상기 시료의 흐름을 정지시키는 유동정지부를 가지고,
    상기 유동정지부는, 상기 시료수용부가 상기 시료 공급 위치에 있을 때 상기 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치와의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유동정지부는, 상기 시료수용부가 상기 시료 공급 위치에 있을 때에, 상기 베이스 부재에서의 상기 면의 법선 방향에서 보아 자신의 가장자리의 적어도 일부가 상기 중첩 위치와 상기 시료 공급 위치와의 사이에 위치하는 구멍부 또는 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 유동정지부는, 상기 베이스 부재에 상기 슬라이드 부재를 설치하였을 때에 상기 슬라이드 부재로부터 상기 베이스 부재로 향하는 방향으로 돌출되어서 상기 슬라이드 부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재는, 상기 슬라이드체와 상기 시료수용부와의 사이에, 상기 시료수용부로부터 상기 슬라이드체로의 상기 시료의 유통을 억제하는 유통억제부를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유통억제부는, 상기 시료수용부에 인접한 상기 슬라이드체의 일부가 잘라져서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료수용부와 상기 시료 공급 위치와의 적어도 한쪽에는, 상기 검출에 방해가 되는 방해 물질을 제거, 포착 또는 상기 검출에 영향을 주지 않는 다른 물질로 변환하기 위한 전처리에 대해 사용되는 전처리 시약이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 반대극과 상기 참조극의 적어도 한쪽은, 은 및 염화은을 이용한 은­염화은 전극인 검출 디바이스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료 공급 위치에 있어서 상기 베이스 부재의 상기 면 위로 노출하여 설치된 서로 이간하는 한 쌍의 도통(導通) 검지전극을 추가로 구비하고,
    상기 시료 공급 위치에 공급된 상기 시료에 의해 상기 한 쌍의 도통 검지전극이 도통하는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도통 검지전극의 표면은 친수성을 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  17. 제6항에 있어서, 상기 안내부는 소수성을 가지는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 부재에는, 상기 베이스 부재에 대한 상기 슬라이드 부재의 슬라이드 방향으로 길게 긴 구멍이 형성되어 있고,
    상기 슬라이드 부재에는, 상기 슬라이드 부재가 상기 지지부에 지지를 받는 상태로 상기 슬라이드 부재의 두께 방향에서 보았을 때 상기 긴 구멍과 겹치는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 전극계의 적어도 상기 작용극에는, 산화 환원 효소 및 레독스 메디에이터(redox mediator)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 레독스 메디에이터는, 루테늄 유도체, 오스뮴 유도체, 페리시안 유도체, 페로센 유도체, 퀴논 유도체, 페노티아진 유도체, 페녹사진(phenoxazine) 유도체, 페나진(phenazine) 유도체, 인도 페놀 유도체, 디페닐아민 유도체, 페놀 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 디바이스.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 산화 환원 효소는, 피라노스 옥시다아제, L-소르보스 옥시다아제, 1, 5-안하이드로글루시톨디하이드로게나아제, L-소르보스 디하이드로게나아제, 1, 5-안하이드로글루시톨 6인산 디하이드로게나아제 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 1, 5-안하이드로글루시톨 측정용 검출 디바이스.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 전처리 시약은, 글루코오스를 제거, 포착 또는 상기 검출에 영향을 주지 않는 다른 물질로 변환하기 위한 시약을 포함하는 것을 특징으로 하는 1, 5-안하이드로글루시톨 측정용 검출 디바이스.

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