TW200911204A - Analysis instrument - Google Patents

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200911204 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 射光之照射使皮膚出液之 膽固醇或乳酸）之分析用 本發明係關於用於分析藉由雷 體液令的特定成分（譬如葡萄糖、 具0 【先前技術】 測定血液中之㈣㈣之濃度時，作為簡 =用利用使用後拋棄之構成之分析用具的方法（譬如參照 &利文獻1) 〇作為分析用具，可構成為可藉由電化學性手 &或光學手段進行分析者。 -方面作為血液等試料，可藉由使用譬如刺血針 (1_〇等切開皮膚而取得。作為刺血針，-般為將穿刺針 刺入皮膚纟’但亦可藉由照射雷射光使血液從皮膚出液之 雷射刺血針（譬如參照專利文獻2)。 雷射刺血針係構成為具有譬如射出雷射光之雷射二極體 與用於使雷射光集光之集光透鏡者。 但’在將雷射光照射於皮膚以使血液出液時，有來自皮 膚之煙及埃塵等雜質會附著於集光透鏡及雷射：極體之光 射出部之情況。在發生此種事態之情況，則無法對皮膚適 當地=射雷射光，無法使^夠量之血液從皮膚出液。 面亦&案有為保護集光透鏡之雷射光之射出面 而設置保護外殼（譬如參照專利文獻3)。在設置保護外殼之 構成中T保邊集光透鏡及雷射二極體，但有清理保護外 殼之必要，由於必須維護因此強加給使用者繁雜之工作。 】31103.doc 200911204 結果，在使用者疏於維護時’無法對皮膚射出適當雷射 光。雖然亦可將保護外殼作成使用後拋棄，但該情況，保 護外殼之更換作業成為必要，使用者之負擔變大。 [專利文獻1]日本特公平8-1 0208號公報 [專利文獻2]日本特開平4_314428號公報 [專利文獻3]國際公開w〇 98/4743 5號說明書 【發明内容】 f

[發明所欲解決之問題] 本發明之課題係在使用雷射刺血針使血液等體液從皮膚 出液時’不對❹者強加負擔而可適當地向皮膚照射雷射 光0 [解決問題之技術手段] 本發明提供-種分析用具，其具有為使體液出液而照射 於皮膚之雷射光前進之孔部’與堵塞上述孔部中使上述雷 射光入射之開口部且可读说U .+· +人 丨且j适過上述雷射光之外殼》 本發明之分析用具，具有譬如在相互電絕緣之狀態下積 層且具有職上述孔部之貫通孔的複數個電極。本發明之 分析用具’亦可進而具有用於故7丨Μ 虿用於將孔部之氣體排出到外部之

排氣流路。排氣流路係設置A ^ 罝為4如藉由相對介於電極與外 Λ又之間的絕緣層形成與孔部連通之切口。 、 孔部譬如係令用於吸引來 者。 皮膚之體液之毛細管力作用 本發明之分析用具係進而 劑部。 具有例如形成於孔部 内面的試 131103.doc 200911204 本發明之分析用具，亦 引之體液移動之流路^進而具有用於使孔部中所吸 本發明之分析用具，:之試劑部者。 而 複數個電極之基板者。此情&具有支撐外殼且設置有 具有介於基板與外殼之間且：二述分析用具’較好進 【實施方式】 規疋流路之間隔裝置者。 以下，關於本發明之分虹 枳 斤用”、與使用此分析用具之分 析裝置一起參照圖式進行說明。 J1及圖2所示之分析裝置卜係用於使用生物傳_ 由電化學性方法進行試劑之分析者，作為可持帶之攜帶型 之構成。此分析裝置i，係將複數個生物傳感器2收容於内 f3者具備框體3、連接器4、傳感器供給機構5〇、5卜雷 射震盪機構6及傳感器檢測機構7。 、如圖3至圖6所示’生物傳感器2係作為使用後抛棄而構 成者，係使用於分析所謂血液及間質液之體液中特定成分 (4如葡萄糖、膽固醇或乳酸）之者。此生物傳感器2，全體 形成為矩形板狀，其尺寸，譬如設為（2〜1〇 mm)x(2〜i〇 mm)x(〇.5〜2 mm)。生物傳感器2係積層作用極2〇及相對極 21者，其進而具有毛細管23、試劑層24、外殼25及排氣流 路26。 作用極20及相對極21，係在向導入毛細管23之體液施加 電壓之同時’用於測定其時之反應電流者。作用極2〇及相 對極21 ’具有貫通孔2〇A、21A，且設為相同或略相同形 狀。貫通孔20 A、21A，係規定毛細管23者，在作用極20 131103.doc 200911204 及相對極21之中央部，形成為直徑mm之圓形。作用 極20及相對極2 1 ,係由具有導電性之磁性材料譬如鎳，形 成為（2〜10 mm)x(2〜10 mm)x(〇.2〜1 mm)。 在作用極20與相對極21之間，介有絕緣層27，藉由該絕 緣層27接合作用極20與相對極21。絕緣層27於其中央部形 成有規定毛細管23之貫通孔27A，譬如藉由周知之熱熔片 材形成為厚度20〜100 μιη。貫通孔27A之直徑，設為與作 用極20及相對極21之貫通孔2〇Α、21Α相同或略相同。 在作用極20及相對極21之表面上形成有絕緣層28、 28’、29。該等絕緣層28、29，係用於抑制體液附著於作用 極20及相對極21之表面20Β、21Β者。該等絕緣層28、 29，亦與絕緣層27同樣，由周知之熱熔片材而形成。絕緣 層28、29上形成有規定毛細管23之貫通孔28八、29α。貫 通孔28Α、29Α之直徑，設為與作用極2〇及相對極以之貫 通孔20八、21八相同或略相同。絕緣層28,上形成有規定排 氣流路26之切口 28Α，。絕緣層28、28,、29，進而形成有用 於使作用極20及相對極21之表面20Β、21Β露出的孔部 28Β、28Β'、29Β。藉由該等孔部 28Β、28Β，、29β，後述 之連接器4之測定用端子42、43可接觸於作用極汕或相對 極21。 毛細管23，係用於將由開口23Α導入之體液，利用毛細 管現象向開口 23Β移動並保持者，且係用於容許來自後述 运射震盪機構6之雷射光前進者。毛細管23，藉由作用極 20、相對極21及絕緣層27〜29之貫通孔2〇Α、21八、 131103.doc 200911204 W加以規I其容積，譬如以為g.G3〜1〇mL。 忒劑層24係包含分析體液中特 ^ ^ A m ,, x 攻所要之試劑者， 傳遠物：^細官23之内面。該試劑層24，包含例如電子 貝及氧化還原料，且形成材^地溶解於體液 之固體狀。因此，在將體潘逡 在將體液導入於毛細管23時，試劑層24 :谷解’在毛細管23之内部’構築含有電子傳達物質、氧化 還原酵素及體液之液相反應係統。 氧化還原酵素，係依據欲分析之特定成分種類加以選 擇=如在進行葡萄冑分析日夺，可使用葡萄糖脫氫酶 (GDH)及㈣糖脫氧酶（G〇D)。電子傳達物質，譬如可使 用釕錯體及鐵錯體，典型者為可使用[RU(NH3)6；]Cl3及 K3[Fe(CN)6] 〇 外殼25係雄、封毛細管23之開口部23B者，具有貫通孔 25A貫通孔25A，係使絕緣層28、28,之孔部28B、28B，與 作用極20—起露出者。外殼25係由可透過雷射光之材料譬 如透明玻璃及PET形成為覆蓋作用極2〇之全體。 排氣流路26係由絕緣層28,之切口 28A,而規定。切口 28A ’係形成至絕緣層28，之邊緣且連結於毛細管23者。 即，排氣流路26，可排出毛細管23之氣體。 圖1及圖2所示之框體3，係規定分析裝置1之外觀形狀 者’係设有複數個操作按鈕3 〇、顯示面板3丨、傳感器收容 部32及廢棄口 33者。複數個操作按鈕3〇，係用於產生進行 分析動作等之信號、或進行各種設定（分析條件之設定及 被驗者之ID輸入等）者。顯示面板3丨，係顯示分析結果及 131103.doc 200911204 錯誤之要點，且顯示設定時之操作順序及操作狀況等者。 傳感器收容部3 2，係用於以積層狀態收容複數個生物傳感 器2者，具有載置部34及可開閉之蓋35。載置部34由螺旋 彈貫37向上方（蓋35之方向）賦能。廢棄口33，係用於在分 析結束後將生物傳感器2從分析裝置1廢棄之部分。 如圖7所示，連接器4係用於在保持作為分析對象之生物 傳感器2之同時，向生物傳感器2之作用極2〇與相對極21之 間施加電壓者。此連接器4，具有固定體4〇、可動體41、 及測定用端子42、43。 固定體40係支撐測定用端子42者，具有貫通孔4〇Α。此 貫通孔40Α，係用於容許來自雷射震盪機構6之雷射光前進 者。固定體40上配置有後述傳感器檢測機構7(彈性體川及 開關71)。 可動體4 1係支撐測定用端子43者。此可動體4丨，經由螺 旋彈簧48連結於固定體40,在向上方賦能之同時，可向上 下方向變位。可動體41，具有凸部41Α及貫通孔4ιβ。凸 部41A ,係在採取體液時按壓指尖等皮膚之部分，經由框 體3之貫通孔36(參照圖1)而露出。即，可動體41，構成為 可藉由向凸部41A按壓指尖等之皮膚而向下方變位。貫通 孔41B係容許來自雷射震盪機構6之雷射光前進者。此貫通 孔41B連續設置至凸部41A為止，在凸部41八之端面與裝置 外部連通。即，貫通孔41B之開口部41仏發揮作為體液採 取口之作用。 測定用端子42、43係構成為板片彈簧。測定用端子42、 13U03.doc -10· 200911204 广用於向生物傳感器2之作用極20與相對極21之間施 加電麼者。測定用端子42，係用於接觸於作用極20者，接 占 向上方大出。測定用端子43，係用於接觸於相對極 21者，接點43 A向下方突出。 在連接器4中’作為板片彈簧構成之測定用端子42之接 點42A從固定體4〇向上方突出，另一方面測定用端子以 接點43A從可動體41向下方突出。因此，在連接器4中，可 在固定體40與可動體41之間，保持生物傳感器2。 如圖8A至圖8C所示，傳感器供給機構5〇、51，係用於 將積層於傳感器收容部32之複數個生物傳感器2中位於最 上層的生物傳感器2供給至連接器4者。此傳感器供給機構 50、51，具有電磁石5〇、51。電磁石5〇，係鄰接設置於傳 感器收容部32者，電磁石51，係鄰接設置於連接器4者。 電磁石50，係用於在使生物傳感器2磁化，且與已磁化之 生物傳感器2之間發揮斥力作用者。電磁石51，係與已磁 化之生物傳感器2之間發揮吸力作用者。 如圖9A及圖9B所示，雷射震盪機構6，係在使血液等體 液從皮膚出液時，射出欲照射於皮膚之雷射光者。此雷射 震盪機構6，具有雷射二極體等雷射光震盪部的及集光透 鏡61 〇 如圖7、圖9A及圖9B所示，傳感器檢測機構7，係用於 私測連接器4之目標位置上是否存在生物傳感器2者’具有 彈性體70及開關71。彈性體7〇係固定於連接器4之固定體 4〇者，係用於與開關71產生短路者。彈性體7〇構成為在可 131103.doc 200911204 動體移動至下方時接通開_。開關7i係用於接通.切 斷分析裝置1中特定動作者，構成為在開關7!接通時控制 雷射光震盪部60射出雷射光。 又，彈性體70亦可固定於可動體41，再者，亦可為藉由 板月彈簧以外之形狀或材料之性狀賦予彈性者。 其次，關於分析裝置1之動作進行說明。 如圖8A至圖8C所示，在分折梦署j由，产神# 隹刀衍衷置1中，在傳感器收容部 32上安裝有複數個生物傳感器2之情況，或分析結束之情 況，藉由傳感器供給機構50、51，從傳感器收容部32對^ 接器4供給生物傳感器2。 更具體言之，在傳感器供給機構5〇、51中，如圖从所 示，首先藉由電磁石50磁化生物傳感器2。在圖示之例 中，電磁石50之N極與生物傳感器2鄰接，生物傳感器2之 接近電磁石50之側為S極，遠方側被作為1^極而磁化。此 時，電磁石5 1為未發生磁極之狀態。 其次，如圖8B及圖8C所示，反轉電磁石5〇之極性以在 生物傳感器2與電磁石50之間發生斥力。其一方面，使電 磁石5 1發生磁極作為與電磁石50相反極性而與生物傳感器 2之間發生吸力。如此，藉由電磁石5〇之斥力與電磁石51 之吸力’生物傳感器2向連接器4移動，在連接器4上保持 生物傳感窃2。此時’連接器4之測定用端子42接觸於作用 極20，測定用端子43接觸於相對極21。 傳感器供給機構50、5 1，不限定於使用電磁石5〇、5 i 者，亦可使用譬如周知之致動器者。此時，生物傳咸器 131103.doc •12· 200911204 2，未必一定由磁性材料形成作用極及相對極υ。 、如圖9A及圖9B所示，使用分析裝置1進行體液t特定成 刀之刀析時，向可動體41之凸部41A按壓指尖等皮膚，使 可動體41向下方移動。藉此，傳感器檢測機構7之彈性體 70亦與可動體41(生物傳感器2)—起變位到下方。藉由彈性 體70變位至下方，彈性體7〇接通開關。，分析裝置ι之電 源接通。此時，由雷射震盪機構6射出雷射光。 女圖7所示，生物傳感态2為具有毛細管23者，固定體4〇 及可動體41為具有4GA、41B者。因&，由雷射震蘯機構 6〇射出之雷射光，照射到載置於凸部41八之皮膚。在皮膚 上照射雷射光時，從皮膚使血液等體液出液。此時，由於 皮膚被按壓於凸部41A，因此使皮膚充血’促進血液等體 液出液。 又，生物傳感器2 ,以由外殼25密封之毛細管23之開口 部23 A成為雷射光入射側之方式裝配於分析裝置ι之連接器 4即在生物傳感器2中，可抑制由於向皮膚照射雷射光 時產生之煙、或因血液及皮膚飛散等污染雷射震盪機構6 之集光透鏡61及雷射光震盪部6〇之光射出面。因此，可適 當地對皮膚照射雷射光。 又，由於藉由使用後拋棄之生物傳感器2防止由於煙、 血液或皮膚等污物之附著，因此不再有必要進行集光透鏡 61等之洗淨。因此，在減輕使用者負擔之同時，亦可抑制 進行集光透鏡61等洗淨時產生的雷射輸出不均一性的產 生0 131103.doc •13- 200911204 來自皮膚之體液，藉由在生物傳感器2之毛細管23中產 生之毛細管力，導入毛細管23中。在毛細管23中，試劑層 24溶解而構築液相反應系統。 一方面，在接通開關71時，藉由向連接器4之測定用端 子42、43之間施加電壓，於作用極2〇與相對極21之間施加 電壓，亦對液相反應系統施加電壓。藉此，藉由氧化還原 酵素，譬如還原（取出電子）體液中之葡萄糖等特定成分， 該電子經由電子傳達物質供給於作用極2〇。供給於作用極 之電子之量，經由測定用端子42、43作為反應電流而測 疋。在分析裝置1中，基於先前之反應電流，運算葡萄糖 等特定成分之濃度。此運算結果，在如圖丨所示之顯示面 板3 1中顯示。 在體液分析結束時，使用過之生物傳感器2經由廢棄口 33而廢棄。此種生物傳感器2之廢棄，既可在設置於分析 裝置1之廢棄機構中自動地進行，亦可藉由使用者藉手柄 操作等以手動進行。再者，在廢棄使用過之生物傳感器2 夸可藉由傳感器供給機構50、5 1對連接器4供給新的生 物傳感器2。 再者，生物傳感器2，未必一定使用預先收容於分析裝 置者亦可為分析時再裝配於分析裝置1之連接器4。 如圖10所示，外殼25, ’未必形成為覆蓋作用極2〇之全 亦~T選擇性地悉封毛細管2 3之開口部2 3 b。 本發明不限定於上述實施之形態，而可作各種變更。譬 本發明，如圖11至圖丨9所示，對於絕緣性基板上設置 131103.doc • 14- 200911204 有作用極及對極之生物傳感器亦可適用。 圖11至圖13所示之生物傳感器8A，係在絕緣性基板8〇A 上設置有作用極8 1A及相對極82 A者，對於絕緣性基板 80A，經由相離一定間隔而配置之一對間隔裝置83 A而接 合有外殼84A。在此生物傳感器8A中，在一對間隔裝置 83A之間設置有毛細管85A，在此毛細管85A之内部形成有 試劑部86A。 在絕緣性基板80A設置有貫通孔g〇Aa。此貫通孔8〇Aa， 規定有一對間隔裝置83 A之間隙且容許雷射光前進之貫通 孔87A。貫通孔87A ’由外殼84A堵塞。外殼84A，以雷射 光可透過之方式由玻璃及PET透明地形成。 在生物傳感器8A中，由於使雷射光前進之貫通孔87八由 外殼84A堵塞，因此可抑制雷射震盪機構6之集光透鏡 61 (參照圖7)等發生污染。 圖14至圖16所示之生物傳感器8B，係在絕緣性基板8〇b 上設置有作用極81B及相對極82B者，對於絕緣性基板 80B，經由相離一定間隔而配置之一對間隔裝置83B而接 合有外殼84B。在此生物傳感器8B中，在一對間隔裝置 83B之間設置有毛細管85B，在此毛細管85B之内部形成有 試劑部86B。 在絕緣性基板80B上設置有缺口 80Ba。此缺口 8〇Ba，係 規定一對間隔裝置83B之缺口 83Ba且容許雷射光前進之缺 口 87B者。缺口 87B，由外殼84B堵塞。外殼84b，以雷射 光可透過之方式由玻璃及PET透明地形成。 131103.doc -15- 200911204 在生物傳感器8B中’由於使雷射光前進之缺口 87B由外 殼84B堵塞’因此可抑制雷射震盪機構6之集光透鏡61(參 照圖7)等發生污染。 圖17至圖19所示之生物傳感器8C，係在絕緣性基板8〇(： 上設置有作用極8 1C及相對極82C者，對於絕緣性基板 80C ’經由設置有切口 83C之間隔裝置84c而接合有外殼 85C。在此生物傳感器8C中，藉由切口 83C設置有毛細管 86C，在此毛細管86C之内部形成有試劑部87(：。 在絕緣性基板8 0 C设置有貫通孔8 〇 c a。此貫通孔§ 〇 c a， 係規定有切口 83C及容許雷射光前進之貫通孔88C者。貫 通孔86C，由外殼85C堵塞。外殼85C，以雷射光可透過之 方式由玻璃及PET透明地形成。 絕緣性基板80C上進而設置有貫通孔8〇Cb，此貫通孔 80Cb係用於排出毛細管86C之氣體者。 在生物傳感器8C中，由於藉由外殼85(：堵塞使雷射光前 進之貫通孔88C，因此可抑制雷射震盪機構6之集光透鏡 6 1 (參照圖7)等發生污染。 本發明，不限於具有作用極及相對極之生物傳感器，對 於構成為藉由比色進行體液之分析的生物傳感器等之分析 用具亦可適用。 【圖式簡單說明】 圖1係表不使用本發明之分析用具的分析裝置之一例的 全體立體圖。 圖2係沿圓1之II-II線之截面圖。 131103.doc -16- 200911204 圖3係表示本發明之生物傳感器之一例的全體立體圖。 圖4係分解表示圖3所示之生物傳感器之一部分的立體 圖。 圖5係沿圖3之ν-V線之截面圖。 圖6係沿圖3之VI-VI線之截面圖。 圖7係表示用於說明圖丨所示之分析裝置之連接器及雷射 震盡機構的重要部分之截面圖。 圖8A至圖8C係表示用於說明圖！所示之分析裝置中傳感 器供給機構的重要部分之截面圖。 圖9A及圖9B係表示用於說明圖以斤示之分析裝置中傳感 器檢測機構的重要部分之截面圖。 圖1〇係用於說明生物傳感器之其他例之截面圖。 圖Π係用於說明生物傳感器之另外其他例之全體立體 圖。 圖12係沿圖11之ΧΠ-ΧΙΙ線之戴面圖。 圖13係圖11所示之生物傳感器之分解立體圖。 圖14係用於說明生物傳感器之另外其他例之全體立體 圖。 圖15係沿圖14之xv-xv線之截面圖。 圖16係®14所物傳感n之分解立體圖。 圖17係用於㉟明生物傳感器之另夕卜其他例之全體立體 圖。 圖㈣沿圖17之XVIII_XVIII線之截面圖。 圖19係圖17所示之生物傳感器之分解立體圖。 131103.doc -17· 200911204 【主要元件符號說明】 2、8A、8B、8C 生物傳感器（分析用具） 20、81A、81B、 81C 作用極（電極） 20A、21A、27A 、29Α 貫通孔 21、82A、82B、 82C 相對極（電極） 23 毛細管（分析用具之孔部） 23A 開口 23B (毛細管之）開口部 24、86A、86B、 87C 試劑部 25、25'、84A、ί 34Β、85C 外殼 26 排氣流路 27 絕緣層 28 絕緣層 28' 絕緣層 28Α (絕緣層之）切口 28Α' 切口 29 絕緣層 85Α、85Β、86C 流路 131103.doc -18-

Claims (1)

1. 200911204 十、申請專利範圍： 1. 一種分析用具，其具有 用於供使體液出液而照射於皮膚之雷射光前進之孔 部，與 堵塞上述孔部之使上述雷射光入射之開口部且可透過 上述雷射光之外殼。 {\ f - V,/ 2. 3. 4. 5. 6. 如請求項1之分析用具， 積層且具有規定上述孔部 如請求項2之分析用具， 氣體排出的排氣流路。 如請求項3之分析用具， 由相對於介於上述電極與 與上述孔部連通之切口。 如請求項1之分析用具， 引來自皮膚之體液的毛細 其具有在相互電絕緣之狀態下 之貫通孔的複數個電極。 其進而具有用於將上述孔部之 其中上述排氣流路係設置為藉 上述外殼之間之絕緣層、形成 ’、中上述孔部係用於令用於吸 管力發揮作用者。 如請求項5之分析用具 面的試劑部。 其進而具有形成於上述孔部内 用於使吸引於上述 如請求項5之分析用具，其進而具有 孔部中之體液移動的流路，與 形成於上述流路之試劑部。 8,如請求項7之分析用具，其進而且女χ 詈# @，、有支撐上述外殼且設 置有複數個電極之基板。 9·如請求項8之分析用具，其進 M a ^ ^有介於上述基板與上 述外喊之間、且規定上述流路 $ <間隔裝置。 131103.doc