WO2009123036A1 - 生体成分分析方法、生体成分分析装置および抽出カートリッジ - Google Patents

生体成分分析方法、生体成分分析装置および抽出カートリッジ Download PDF

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unit
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reaction
extraction
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順子 小島
前川　泰範
智裕 高瀬
育生 植松
平川　雅章
功 縄田
東野　一郎
晋吾 葛西
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シスメックス株式会社
株式会社 東芝
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Definitions

  • the present invention relates to a biological component analysis method, a biological component analyzer, and an extraction cartridge.
  • a biological component analyzer that performs analysis by reacting extracted glucose by extracting an analyte such as glucose from a subject and then using an enzyme such as glucose oxidase as a catalyst is known.
  • a biological component analyzer capable of suppressing a decrease in glucose analysis accuracy is known.
  • Such a biological component analyzer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-246054.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-246054 contains a reaction part in which glucose reacts with glucose oxidase as a catalyst, an extraction part configured to hold an extraction medium for holding glucose extracted from a subject, and an extraction medium
  • the biological component analyzer provided with the syringe pump which provides (transfers) the said extraction medium to each part is disclosed.
  • the syringe pump provides the stored extraction medium to the extraction unit, and after the glucose is extracted to the extraction medium in the extraction unit, further provides the extraction medium from the syringe pump to the extraction unit.
  • the extraction medium holding glucose is transferred (extruded) from the extraction unit to the reaction unit.
  • reaction part can be kept dry until the extraction medium holding glucose is transferred to the reaction part, the glucose oxidase in the reaction part is prevented from being eluted into the extraction medium. Is possible. As a result, it is possible to suppress a decrease in glucose analysis accuracy.
  • the analysis accuracy of glucose is maintained by keeping the reaction part dry until the extraction medium holding glucose is transferred to the reaction part.
  • the liquid supply mechanism holds the glucose by further providing the extraction medium to the extraction unit from the syringe pump after glucose is extracted to the extraction medium in the extraction unit. Since the extraction medium is transferred from the extraction unit to the reaction unit (extruded), the extraction medium holding the glucose in the extraction unit is transferred from the syringe pump to the reaction unit to the extraction medium. The extraction medium that holds the glucose is contacted and glucose is mixed into the extraction medium from the syringe pump. There is a possibility. If glucose is mixed in the extraction medium outside the extraction unit in this way, the glucose concentration in the extraction medium becomes non-uniform, and the analysis accuracy may be reduced.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is a biological component analysis method capable of analyzing an extract extracted from a subject more accurately, An object of the present invention is to provide a biological component analyzer and an extraction cartridge.
  • the biological component analysis method provides an extraction medium holding unit configured to hold a predetermined amount of extraction medium for holding an extract extracted from a subject.
  • the step of transferring the extraction medium stored in the liquid storage unit containing the extraction medium in an amount substantially equal to the predetermined amount to the extraction medium holding unit, and the step of transferring to the extraction medium holding unit Extracting the extract into the extraction medium; transferring at least a part of the extraction medium holding the extracted extract to a reaction unit that causes a predetermined reaction by the extract; Detecting an extract from the reaction, and analyzing the result of detecting the extract.
  • the extraction medium stored in the liquid storage unit is extracted using the liquid transfer unit.
  • the step of transferring the extraction medium using the liquid transfer unit includes the liquid transfer unit and the liquid
  • the extraction medium stored in the liquid storage unit is transferred to the extraction medium holding unit by the pressure of the air by allowing air to flow into the inlet channel that is provided between the storage unit and filled with air by the liquid transfer unit.
  • substantially all of the extraction medium stored in the liquid storage unit is provided between the liquid storage unit and the extraction medium holding unit.
  • the step of transferring at least a part of the extraction medium to the reaction unit uses a liquid transfer unit for at least a part of the extraction medium holding the extracted extract. And transferring to the reaction part.
  • the extraction medium transferred to the reaction unit is absorbed by the mesh sheet disposed in the reaction unit.
  • the step of making it further comprises.
  • the step of detecting the extract includes a step of detecting glucose
  • the step of analyzing the result of detecting the extract includes the step of acquiring a blood glucose level.
  • the biological component analyzer includes an extraction medium holding unit capable of holding a predetermined amount of extraction medium for holding an extract extracted from a subject, and a predetermined reaction by the extract.
  • a liquid transfer unit that transfers to the extraction medium holding unit and at least a part of the extraction medium that is transferred to the extraction medium holding unit and holds the extract extracted from the subject, from the extraction medium holding unit to the reaction unit;
  • an analysis unit for analyzing the result of detecting the extract, and configured so that the extract can be extracted into the extraction medium holding unit by arranging the extraction medium holding unit in contact with the skin of the subject. Is There.
  • the predetermined amount of the extraction medium that can be held by the extraction medium holding unit is preferably larger than the amount of the extraction medium that can be held by the reaction unit.
  • the biological component analyzer according to the second aspect preferably further includes an inlet channel and an outlet channel that are filled with gas and are connected to the liquid container.
  • the gas is air, and is configured to be able to block the air inflow portion and the air inflow portion for allowing air to flow into the inlet channel, and is blown from the liquid transfer portion. And an ejection part for ejecting the air to the air inflow part.
  • the biological component analyzer preferably includes a cartridge including an extraction medium holding unit, a reaction unit, and a liquid storage unit, a detection unit, a liquid transfer unit, and an analysis unit. And an analyzer main body configured to be detachable.
  • the biological component analyzer according to the second aspect preferably further includes an extraction promoting unit that promotes extraction of the extract.
  • the extraction medium holding unit preferably further includes an intrusion prevention unit that prevents the skin of the subject from entering the extraction medium holding unit.
  • the biological component analyzer according to the second aspect preferably further includes a mesh sheet disposed in the reaction unit and capable of absorbing at least a part of the extraction medium transferred to the reaction unit.
  • the extract is preferably glucose
  • the analysis unit is configured to estimate the blood glucose level by analyzing the result of detecting glucose.
  • the biological component analyzer is filled with gas, an extraction medium holding unit holding a predetermined amount of extraction medium for holding an extract extracted from a subject, and extraction An inlet channel and an outlet channel connected to the medium holding unit, a reaction unit that causes a predetermined reaction by the extract, a detection unit that detects the extract from the predetermined reaction that occurs in the reaction unit, and a subject that is extracted from the subject A liquid transfer unit that transfers at least a part of the extraction medium holding the extracted extract from the extraction medium holding unit to the reaction unit via the outlet channel, and an analysis unit that analyzes the result of detecting the extract, By arranging the extraction medium holding part in contact with the skin of the subject, the extract can be extracted to the extraction medium holding part.
  • An extraction cartridge includes an extraction medium holding unit configured to hold a predetermined amount of extraction medium for holding an extract extracted from a subject, and a predetermined reaction by the extract. And a liquid storage portion containing an extraction medium in an amount substantially equal to a predetermined amount, and is configured to be detachable from the analyzer main body for detecting and analyzing the extract from the predetermined reaction occurring in the reaction portion Has been.
  • the extraction cartridge according to the fourth aspect preferably further includes a mesh sheet disposed in the reaction unit and capable of absorbing at least a part of the extraction medium transferred to the reaction unit.
  • An extraction cartridge is filled with an extraction medium holding unit that holds a predetermined amount of extraction medium for holding an extract extracted from a subject, and is filled with gas.
  • Inlet and outlet channels connected to the unit, and a reaction unit that causes a predetermined reaction by the extract, and is attached to and detached from the analyzer main body for detecting and analyzing the extract from the predetermined reaction generated in the reaction unit
  • An extraction cartridge configured as possible.
  • FIG. 1 It is the perspective view which showed the blood glucose level estimation apparatus by one Embodiment of this invention. It is the perspective view which showed the state which opened the apparatus main body of the blood glucose level estimation apparatus by one Embodiment shown in FIG. It is the perspective view which showed the state which mounted
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line 200-200 shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating the procedure at the time of a test subject using a blood glucose level estimation apparatus. It is a figure for demonstrating the use procedure of the blood glucose level estimation apparatus by one Embodiment shown in FIG. It is sectional drawing which showed the state of the skin in which the micropore was formed with the micropore formation apparatus shown in FIG. It is the schematic which showed the unused extraction cartridge used for the blood glucose level estimation apparatus by one Embodiment shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating the measurement process by the control part of the blood glucose level estimation apparatus by one Embodiment shown in FIG. FIG.
  • FIG. 2 is a plan view showing an extraction cartridge in a state where liquid is stored in a liquid storage unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an extraction cartridge in a state where liquid is stored in a liquid storage unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a plan view showing an extraction cartridge in a state where a liquid is held in an extraction medium holding unit in the blood sugar level estimation apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an extraction cartridge in a state where liquid is held in an extraction medium holding unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a plan view showing an extraction cartridge in a state where liquid is held in an extraction medium holding unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a plan view showing an extraction cartridge in a state where liquid is held in a reaction unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an extraction cartridge in a state where liquid is held in a reaction unit in the blood sugar level estimation device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • the blood glucose level estimation apparatus 100 is an apparatus that extracts glucose, which is one of biochemical components, from a living body and estimates the blood glucose level by analyzing the extracted glucose.
  • the blood glucose level estimation apparatus 100 includes an analysis unit 1 and an extraction cartridge 50 (see FIG. 2).
  • the analysis unit 1 includes an apparatus main body 10 that detachably holds the extraction cartridge 50, a holding member 20 that holds the apparatus main body 10 so as to be rotatable in the directions of arrows A and B, and holds the holding member 20 on the arm 110 ( 3) and a mounting member 30 for mounting.
  • the apparatus main body 10 of the analysis unit 1 includes a display unit 11 (see FIG. 1) and operation buttons 12 (see FIG. 1) arranged on the surface side, and a state in use (apparatus).
  • the release button 13 disposed on the end side in the arrow X1 direction
  • the extraction cartridge mounting portion 14 see FIGS. 2 and 3)
  • the engagement hole 15 2 and FIG. 3
  • a power source 16 that functions as a DC constant voltage power source disposed inside, and also functions as an AC high frequency power source, and glucose by the detection unit 40 described later.
  • the control part 17 which estimates a glucose level and a blood glucose level based on this detection result, and the pump 18 which ventilates air (air) are included.
  • the display unit 11 of the apparatus main body 10 is provided to display the amount of glucose calculated by the control unit 17 and / or the estimated blood sugar level.
  • the operation button 12 of the apparatus main body 10 is provided for the subject to operate the blood glucose level estimation apparatus 100 such as start of measurement.
  • the release button 13 of the apparatus main body 10 is provided to release the engagement between an engagement portion 21e of the holding member 20 described later and an engagement hole 15 (see FIGS. 2 and 3) of the apparatus main body 10. .
  • the extraction cartridge mounting portion 14 of the apparatus main body 10 includes a pair of rib-shaped protrusions 14a that function as guides when the extraction cartridge 50 is mounted, and the extraction cartridge 50 (see FIG. 2).
  • a light source that constitutes four engaging portions 14b for attaching the device, a terminal portion 14c (see FIG. 3) connected to the power source 16 (see FIG. 4) of the apparatus main body 10, and a detection portion 40 (see FIG. 4).
  • Part 41 and light receiving part 42, and an ejection part 14 d for ejecting air blown from pump 18 to the outside of extraction cartridge attachment part 14.
  • the four engaging portions 14b of the extraction cartridge mounting portion 14 are configured to be elastically deformable, so that the extraction cartridge 50 (see FIG. 2) can be attached and detached.
  • the ejection portion 14d has a hemispherical shape and is urged so as to protrude outward from the extraction cartridge mounting portion 14 by a spring member (not shown).
  • the engagement hole 15 of the apparatus main body 10 is provided to engage with the engagement portion 21e of the holding member 20 when the apparatus main body 10 is in a closed state with respect to the holding member 20 (see FIG. 1).
  • the holding member 20 includes a holding member main body 21 that rotatably holds the apparatus main body 10, an engagement member 22 that constitutes a ratchet mechanism, and a holding member main body 21.
  • Cover member 23 covering the one end side (the end side in the direction of arrow Y1).
  • the holding member main body 21 of the holding member 20 includes an opening 21a, four relief portions 21b, stepped portions 21c and 21d provided in the vicinity of the central portion in plan view, and an end portion in the arrow X1 direction. And an engaging portion 21e provided.
  • the holding member main body 21 is formed of a resin such as ABS.
  • the lower surface portion 21f of the holding member main body portion 21 is formed in an arc shape when viewed from the X2 direction.
  • the opening 21a of the holding member main body 21 is formed in a square shape when seen in a plan view. Further, as shown in FIG. 3, the opening 21 a has a function of defining the measurement target region 110 a of the subject's arm 110 by attaching the holding member 20 to the subject's arm 110 by the attachment member 30. Yes. At this time, the measurement target region 110a of the subject's arm 110 protrudes in the direction of the arrow Z2 through the opening 21a.
  • the four escape portions 21b of the holding member main body 21 are four engaging portions 14b (FIG. 2 and FIG. 2) of the apparatus main body 10 when the apparatus main body 10 is closed with respect to the holding member 20 (see FIG. 1). (See FIG. 3).
  • the stepped portion 21c of the holding member main body 21 is provided with the extraction cartridge mounting portion 14 (see FIGS. 2 and 3) of the apparatus main body 10 when the apparatus main body 10 is closed with respect to the holding member 20 (see FIG. 1). It is provided for accommodation.
  • a pair of engaging protrusions 21 g are formed on the step portion 21 d of the holding member main body portion 21.
  • the step portion 21d and the engagement protrusion 21g have a function of positioning when using a micro hole forming device 120 described later.
  • the engaging portion 21e (see FIGS. 2 and 3) of the holding member main body 21 has an engagement hole 15 (see FIG. 1) when the apparatus main body 10 is closed with respect to the holding member 20 (see FIG. 1). 2 and FIG. 3), the device main body 10 has a function of restricting rotation of the apparatus main body 10 in the A direction (opening direction) with respect to the holding member main body 21.
  • the extraction cartridge 50 see FIG. 2 is attached to the apparatus main body 10
  • the extraction cartridge 50 is exposed from the opening 21a of the holding member main body 21, as shown in FIG.
  • the surface of the arm 110 is contacted.
  • a sheet (not shown) made of a conductive material electrically connected to the power source 16 is attached to the lower surface portion 21f of the holding member main body portion 21.
  • the holding member main-body part 21 is comprised so that it may function as an electrode.
  • the engaging member 22 is made of polyacetal resin and includes a pressing portion 22a. Further, the engaging member 22 constitutes a ratchet mechanism that restricts the moving direction of the mounting member 30 relative to the holding member 20 in one direction (the arrow Z2 direction). Further, the engaging member 22 has a release function for releasing the restriction of the ratchet mechanism, and is configured such that the restriction of the ratchet mechanism is released with respect to the mounting member 30 when the pressing portion 22a is pressed. Has been. On the other hand, when the pressing of the pressing portion 22a is released, the mounting member 30 is configured to be regulated by the ratchet mechanism.
  • the cover member 23 of the holding member 20 includes a pair of passage holes 23a through which the mounting member 30 passes and a hole portion 23b in which the pressing portion 22a of the engagement member 22 is disposed.
  • the cover member 23 is formed of a resin such as ABS.
  • the cover member 23 is attached to the holding member main body 21 with screws 81.
  • the mounting member 30 includes a connecting portion 31 and two sandwiching portions 32 extending in the arrow Y2 direction from the lower end portion (the end portion on the arrow Z1 direction side) of the connecting portion 31.
  • the mounting member 30 is formed of a resin (rigid body) such as ABS. Further, a sheet (not shown) made of a conductive material electrically connected to the power source 16 is provided on the inner surface of the mounting member 30, similarly to the sheet affixed to the lower surface portion 21 f of the holding member main body portion 21. It is pasted. Thereby, the mounting member 30 is configured to function as an electrode.
  • the connecting portion 31 of the mounting member 30 includes a pair of engaging regions 31b having a plurality of engaging claws 31a, a retaining engaging groove 31c, and a protruding portion 31d protruding in the arrow Y2 direction.
  • the connection part 31 is comprised so that the distance between the clamping part 32 and the holding member 20 can be changed.
  • the plurality of engaging claws 31a allow the mounting member 30 to move in the arrow Z2 direction (upward) with respect to the holding member 20, and the mounting member 30 in the arrow Z1 direction (with respect to the holding member 20). It is configured to restrict movement in the downward direction.
  • the retaining engagement groove 31c is provided to prevent the mounting member 30 from falling off the holding member 20 when the connecting portion 31 is slid in the arrow Z1 direction.
  • the protrusion 31d protruding in the arrow Y2 direction is provided with a through hole 311d extending in the arrow X1 direction and the arrow X2 direction.
  • the sandwiching portion 32 of the mounting member 30 is configured in a curved plate shape as viewed from the direction of the arrow X2, and is configured to be elastically deformable.
  • the pinching portion 32 is configured so that the distance between the pinching portion 32 and the holding member 20 is changed by the connecting portion 31, so that the arm 110 (see FIG. 3) of the subject is held between the holding member 20 and the vertical direction. It is comprised so that it can pinch
  • the sandwiching portion 32 is provided with two protrusions 32a at the end on the arrow Y1 direction side.
  • the two protrusions 32a are formed with through holes (not shown) extending in the directions of the arrows X1 and X2, respectively.
  • These through holes are formed so as to be coaxial with the through hole 311d of the connecting portion 31, and a shaft member 33 made of stainless steel is inserted into the through hole 311d of the connecting portion 31 and the through hole of the protruding portion 32a. Yes. As a result, the pinching portion 32 can be rotated around the shaft member 33 with respect to the connecting portion 31, and the pinching portion 32 can be folded to the connecting portion 31 side.
  • the extraction cartridge 50 functions as an extraction medium for holding the cartridge body 51 made of a resin such as acrylic and glucose extracted from the arm 110 of the subject.
  • a liquid storage unit 52 that stores pure water
  • an extraction medium holding unit 53 that extracts glucose from the arm 110 of the subject
  • a reaction unit 54 that causes a predetermined reaction to glucose
  • air that is discharged from the ejection unit 14d
  • an air (air) inflow portion 55 into which air is introduced.
  • a first recess 51a having a rectangular opening 511a is formed at a substantially central portion of the lower surface of the cartridge body 51.
  • the extraction medium holding unit 53 is configured by the first recess 51a.
  • the rectangular opening 511a is formed to extend in the directions of the arrows Y1 and Y2.
  • a plurality of cylindrical intrusion prevention portions 513a extending in the outer direction (the direction of the arrow Z1) are formed on the first bottom surface 512a in the first recess 51a. Further, the intrusion prevention part 513a is formed so that its height is substantially the same as the depth of the first recess 51a.
  • the front end surface of the intrusion prevention unit 513 a is located on the same plane as the lower surface of the cartridge body 51. Further, the plurality of intrusion prevention portions 513a are arranged in a line at predetermined intervals in the directions of the arrows Y1 and Y2 over the entire area of the opening 511a. Thereby, it is possible to prevent the surface of the arm 110 of the subject from entering the extraction medium holding unit 53. Further, the extraction medium holding unit 53 has a volume capable of holding a predetermined amount (for example, about 5 ⁇ l to about 6 ⁇ l) of liquid.
  • the second recess 51b is formed on the upper surface of the cartridge main body 51 so as to overlap with the end of the extraction medium holding portion 53 (first recess 51a) on the arrow Y1 direction side in plan view. Is formed in a circular shape.
  • the liquid storage part 52 is configured by the second recess 51b.
  • the 2nd recessed part 51b is formed so that it may extend below (arrow Z1 direction).
  • the second bottom surface 511b of the second recess 51b is disposed on the upper side (arrow Z2 direction side) of the first bottom surface 512a of the first recess 51a.
  • the liquid storage unit 52 and the extraction medium holding unit 53 are arranged so as not to overlap in the height direction (the directions of the arrows Z1 and Z2). Further, a first flow path 56 penetrating to the first bottom surface 512a of the first recess 51a is formed in a portion of the second bottom surface 511b where the liquid storage unit 52 and the extraction medium holding unit 53 overlap when viewed in plan. Yes. Thereby, the liquid storage unit 52 and the extraction medium holding unit 53 are spatially connected via the first flow path 56.
  • the liquid storage unit 52 has a volume capable of storing a liquid of substantially the same amount (for example, about 5 ⁇ l to about 6 ⁇ l) that can be held by the extraction medium holding unit 53.
  • the liquid storage unit 52 stores pure water of approximately the same amount (for example, about 5 ⁇ l to about 6 ⁇ l) as a predetermined amount that can be held by the extraction medium holding unit 53. Yes.
  • a second flow path 57 extending from the second recess 51b by a predetermined distance in the arrow Y1 direction is formed on the upper surface of the cartridge body 51.
  • the second flow path 57 is formed in a groove shape in the horizontal direction so that the upper surface side of the cartridge body 51 is opened.
  • the cartridge body 51 is provided with a third flow path 58 so as to penetrate the cartridge body 51 in the vertical direction (arrow Z1 and arrow Z2 directions) from the end of the second flow path 57 on the arrow Y1 direction side. Yes.
  • the vertical direction (arrows Z ⁇ b> 1 and A through hole 51c extending in the direction of the arrow Z2 is formed.
  • the air inflow portion 55 is configured by the through hole 51c.
  • the air inflow portion 55 has a circular shape when seen in a plan view.
  • the air inflow portion 55 is connected to the third flow path 58 by the fourth flow path 59.
  • the fourth flow path 59 has the same configuration as the second flow path 57 provided on the upper surface side of the cartridge main body 51 and is formed in a groove shape so as to open to the lower surface side of the cartridge main body 51.
  • the air inflow portion 55 and the liquid storage portion 52 are spatially connected via the second flow path 57, the third flow path 58, and the fourth flow path 59.
  • the diameter of the circular air inflow portion 55 is formed to be smaller than the diameter of the jet portion 14d having a hemispherical shape.
  • the upper surface of the cartridge main body 51 has a third recess 51d so as to overlap the end of the extraction medium holding portion 53 (first recess 51a) on the arrow Y2 direction side when viewed in a plan view. Is formed in a rectangular shape.
  • the third bottom surface 511d of the third recess 51d is disposed on the upper side (arrow Z2 direction side) of the first bottom surface 512a of the first recess 51a. That is, the third concave portion 51d and the extraction medium holding portion 53 are arranged so as not to overlap in the height direction (arrow Z1 and arrow Z2 directions).
  • a fifth flow path 60 penetrating to the first bottom surface 512a of the first recess 51a is formed in a portion of the third bottom surface 511d where the third recess 51d and the extraction medium holding unit 53 overlap in plan view. Yes.
  • a groove 61 extending from the third recess 51d to the end of the cartridge body 51 on the arrow Y2 direction side is formed at the substantially central part of the cartridge body 51 on the arrow X1 and arrow X2 direction sides.
  • the groove 61 is formed so that the depth thereof is substantially the same as the depth of the third recess 51d.
  • the third bottom surface 511 d of the third recess 51 d has a predetermined shape so as to surround a substantially central portion of the third bottom surface 511 d in a rectangular shape when seen in a plan view.
  • Two shading tapes 71 and 72 having a height are arranged.
  • one light shielding tape 71 has a rectangular shape
  • the other light shielding tape 72 has an L shape.
  • one light shielding tape 71 is arranged on the arrow X1 direction side with respect to the other light shielding tape 72 and at a position separated from the inner side surface of the third recess 51d by a predetermined distance.
  • the other light-shielding tape 72 having an L shape is disposed on the side in the arrow X2 direction with respect to one light-shielding tape 71 and at a position spaced apart from the inner surface of the third recess 51d by a predetermined distance. Further, the portion 72 a extending in the direction of the arrow X ⁇ b> 1 of the light shielding tape 72 having an L shape is formed so that the tip end portion thereof is disposed at a position separated from the one light shielding tape 71 by a predetermined distance.
  • the light shielding tapes 71 and 72 have a function of shielding light when the detection unit 40 detects glucose.
  • a sensor member 80 described later is arranged on the upper surfaces of the light shielding tapes 71 and 72.
  • the sensor member 80 has a rectangular shape that is substantially the same size as the third recess 51d in plan view, and is fitted into the third recess 51d so as to close the opening of the third recess 51d. Further, since the light shielding tapes 71 and 72 function as spacers, the sensor member 80 is disposed at a position separated from the third bottom surface 511d of the third recess 51d by a predetermined distance (approximately the distance corresponding to the height of the light shielding tape). Yes.
  • the reaction portion 54 is surrounded by the light shielding tapes 71 and 72, the third bottom surface 511d of the third recess 51d, and the lower surface 80a of the sensor member 80 at a substantially central portion of the third recess 51d as viewed in a plan view. It is constituted by being. Further, in the third recess 51d, other than the reaction portion 54 surrounded by the inner surface of the third recess 51d, the light shielding tapes 71 and 72, the bottom surface 511d of the third recess 51d, and the lower surface 80a of the sensor member 80. The portion functions as a flow path for releasing air (air) from the reaction portion 54 and allowing excess liquid to escape to the groove portion 61.
  • the reaction unit 54 is configured to be able to hold an amount of liquid (for example, about 2.5 ⁇ l to about 3 ⁇ l) smaller than a predetermined amount that can be held by the extraction medium holding unit 53.
  • a mesh sheet 62 having almost the same height as the light shielding tapes 71 and 72 is disposed in the reaction portion 54 over the entire reaction portion 54.
  • the first electrode 63 and the second electrode 64 are attached to the lower surface of the cartridge body 51 in the direction of the arrow X1 and the direction of the arrow X2 of the opening 511a, respectively. Further, in a state where the extraction cartridge 50 is attached to the extraction cartridge attachment portion 14 of the apparatus main body 10, the first electrode 63 and the second electrode 64 are in contact with the terminal portion 14 c and the terminal portion 14 c of the extraction cartridge attachment portion 14.
  • the extraction cartridge 50 is electrically connected to the power source 16 of the apparatus main body 10 via the terminal portion 51e.
  • the first electrode 63 is disposed so as to extend from the end portion on the arrow Y1 direction side of the opening 511a to the vicinity of the end portion on the arrow Y2 direction side.
  • the second electrode 64 is disposed so as to extend by a minute distance in the arrow Y1 direction from the end of the opening 511a on the arrow Y2 direction side so as not to contact the first electrode 63. That is, the first electrode 63 and the second electrode 64 are arranged so as to be separated in the vicinity of the end portion on the arrow Y2 direction side of the opening 511a.
  • the first electrode 63 and the second electrode 64 are actually arranged at positions that do not appear in FIG. 4, but here, for convenience of explanation, the first electrode 63 and the second electrode are shown in FIG. 64 is described.
  • a double-sided tape 65 is attached to the lower surface of the cartridge main body 51 in a region other than the opening 511 a of the extraction medium holding unit 53. Accordingly, the through hole 51c and the fourth flow path 59 opened on the lower surface side of the cartridge main body 51 can be closed, and the cartridge main body 51 can be brought into close contact with the arm 110 of the subject. Also, as shown in FIGS. 4 and 5, a tape 66 is attached to the upper surface of the cartridge body 51 so as to close the second recess 51 b and the second flow path 57 opened on the upper surface side of the cartridge body 51. Yes.
  • a mixed gel containing a coloring dye that develops color due to the reaction of glucose and a predetermined enzyme is applied to a portion exposed in the reaction portion 54 of the lower surface 80a of the sensor member 80.
  • a treatment for drying the gel is performed.
  • the mixed gel mixed with is applied, and the mixed gel is dried.
  • step S ⁇ b> 1 the blood glucose level estimating apparatus 100 is set so that the subject's arm 110 is sandwiched between the holding member 20 and the sandwiching portion 32 of the mounting member 30. Attached to the arm 110 of the subject. Thereby, the measurement target region 110 a is defined by the opening 21 a of the holding member 20.
  • the micropore formation apparatus 120 forms the micropore (extraction hole) 111 (refer FIG. 10) in the measurement object area
  • the subject presses the button portion 121, thereby causing the micropore forming device 120 to move from the inside.
  • a fine needle (not shown) protrudes.
  • a fine hole (extraction hole) 111 (see FIG. 10) is formed in the measurement target region 110a defined in the opening 21a of the arm 110 of the subject.
  • a minute hole (extraction hole) 111 that penetrates the epidermis and reaches the dermis but does not reach the subcutaneous tissue is formed in the arm 110 of the subject.
  • the body fluid can be extracted from the arm 110 of the subject through the minute hole (extraction hole) 111. Thereby, when extracting glucose from a test subject's arm 110 using the blood glucose level estimation apparatus 100, it is possible to reduce the pain which a test subject feels. Thereafter, the micropore forming device 120 is removed from the holding member main body 21.
  • step S 3 the extraction cartridge 50 is attached to the extraction cartridge attachment portion 14 of the apparatus main body 10.
  • a film 90 is attached to an unused extraction cartridge 50 so as to cover almost the entire upper and lower surfaces of the cartridge main body 51. All the openings exposed on the lower surface are closed by the film 90. Thereby, impurities are prevented from adhering to each part provided in the cartridge main body 51. Further, the film 90 is welded to the inner side surface of the first flow path 56, and it is possible to reliably prevent the pure water stored in the liquid storage unit 52 from leaking to the outside, and impurities are mixed into the pure water. Is preventing.
  • the subject peels the film 90 from the cartridge main body 51 by pulling the end of the film 90 arranged on the lower surface side of the cartridge main body 51 in the direction of arrow Y1 in the direction of arrow Y2.
  • the first flow path 56 is opened, but since the diameter of the first flow path 56 is very small, the pure water in the liquid storage portion 52 does not leak out.
  • each part other than the liquid storage part 52 inside the cartridge main body 51 is filled with air (gas).
  • the subject attaches the extraction cartridge 50 to the extraction cartridge attachment portion 14 of the apparatus main body 10. Thereafter, the apparatus main body 10 is rotated in the B direction to close the apparatus main body 10, and the measurement is started by operating the operation button 12.
  • a predetermined amount for example, about 5 ⁇ l to about 6 ⁇ l
  • air blown from the pump 18 is ejected from the ejection portion 14d to the air inflow portion 55.
  • the air present in the air inflow portion 55, the fourth flow path 59, the third flow path 58, and the second flow path 57 is transferred to the liquid storage section 52 side, so that it is stored in the liquid storage section 52.
  • the pure water is transferred to the extraction medium holding unit 53 via the first channel 56 so as to be pushed out by the air flowing in from the second channel 57.
  • step S ⁇ b> 12 the control unit 17 performs an operation of confirming the completion of the transfer of pure water from the liquid storage unit 52 to the extraction medium holding unit 53. Specifically, a high frequency voltage is applied to the first electrode 63 and the second electrode 64 by the power supply 16, and a change in impedance between the first electrode 63 and the second electrode 64 is detected by the control unit 17. . That is, pure water flowing into the extraction medium holding part 53 from the first flow path 56 arranged on the arrow Y1 direction side of the extraction medium holding part 53 is near the end of the extraction medium holding part 53 on the arrow Y2 direction side.
  • the impedance between the first electrode 63 and the second electrode 64 decreases, and the controller 17 detects the decrease. Thereby, it is possible to confirm that pure water has been transferred to almost the entire area of the extraction medium holding unit 53.
  • step S13 whether or not the transfer of pure water from the liquid storage unit 52 to the extraction medium holding unit 53 is completed based on the detection result of the change in impedance between the first electrode 63 and the second electrode 64. Is judged. In this determination, when the impedance between the first electrode 63 and the second electrode 64 falls below a predetermined threshold value, it is determined that the transfer of pure water from the liquid storage unit 52 to the extraction medium holding unit 53 is completed.
  • the control unit 17 may be configured as described above, and when the amount of decrease in impedance within a predetermined time exceeds the threshold value, it is determined that the transfer of pure water from the liquid storage unit 52 to the extraction medium holding unit 53 is completed. The control unit 17 may be configured as described above. If the transfer is not completed even after the predetermined time has elapsed, it is handled as an error in step S19, and the operation of the measurement process is ended as it is.
  • step S14 glucose is retained from the subject's arm 110 (micropore 111) for a predetermined time while holding pure water in the extraction medium holding portion 53 in which the opening 511a is blocked by the surface of the subject's arm 110. Extracted.
  • the first electrode 63 and the second electrode 64 are negative by the power source 16, and the sheet made of a conductive material attached to the inner surface of the mounting member 30 is the positive electrode.
  • the sheet made of a conductive material attached to the inner surface of the mounting member 30 is the positive electrode.
  • the power source 16 may supply a direct current, an alternating current, or a mixed current of direct current and alternating current.
  • the power supply 16 may be a constant voltage power supply that applies a constant voltage.
  • step S15 air blowing by the pump 18 is resumed.
  • the air present in the air inflow part 55, the fourth flow path 59, the third flow path 58, the second flow path 57 and the liquid storage part 52 is transferred to the extraction medium holding part 53 side, and thus extracted.
  • the glucose retentate transferred to the reaction unit 54 is absorbed in the mesh sheet 62 installed in the reaction unit 54, thereby being held in the reaction unit 54 and applied to the lower surface 80 a of the sensor member 80. Contacted with the mixed gel. Further, the air present in the reaction part 54 before the glucose holding liquid is transferred is released to the outside of the extraction cartridge 50 through the groove part 61 as the glucose holding liquid is transferred. Moreover, the excess glucose holding liquid other than the glucose holding liquid transferred to the reaction unit 54 is released to a space (flow path) other than the reaction unit 54 in the third recess 51d.
  • step S16 the detection of glucose is started.
  • the control unit 17 uses the light source unit 41 and the light receiving unit 42 constituting the detection unit 40 (see FIG. 4) to determine the absorbance at which the light from the light source unit 41 is absorbed by the coloring dye of the sensor member 80. Monitor continuously for a predetermined time. Thereafter, in step S ⁇ b> 17, the blood glucose level is calculated by the control unit 17 based on the absorbance when the absorbance is substantially saturated. In step S18, the calculated blood glucose level is displayed on the display unit 11, and the measurement processing operation by the control unit 17 is terminated.
  • the extraction medium holding unit 53 configured to be able to hold a predetermined amount of extraction medium (pure water) for holding glucose extracted from the arm 110 of the subject, and predetermined by the glucose
  • a pump 18 for transferring at least a part of the extraction medium holding glucose extracted from the arm 110 of the subject from the extraction medium holding part 53 to the reaction part 54. Since the reaction unit 54 can be kept dry until the extraction medium holding glucose is transferred from the extraction medium holding unit 53 to the reaction unit 54, a catalyst for glucose is provided in the reaction unit 54. In addition, the catalyst can be prevented from being eluted into the extraction medium. Thereby, it can suppress that the analysis precision of glucose by the control part 17 falls.
  • a liquid storage unit 52 that stores an amount of the extraction medium that is substantially equal to the predetermined amount that can be held by the extraction medium holding unit 53 is provided, and the extraction medium stored in the liquid storage unit 52 is placed in place.
  • glucose can be extracted with the extraction medium almost only in the extraction medium holding unit 53.
  • the glucose held in the extraction medium can be prevented from being mixed with the extraction medium outside the extraction medium holding unit 53. Thereby, since it can suppress that the density
  • the extract is held by making the predetermined amount of the extraction medium that can be held by the extraction medium holding unit 53 larger than the amount of the extraction medium that can be held by the reaction unit 54. Since the reaction unit 54 can be filled with the extraction medium to be extracted, the detection unit 40 can detect the extract with high accuracy. As a result, the extract can be analyzed with higher accuracy by the control unit 17.
  • an extraction medium (pure water) is provided by providing the first flow path 56 and the second flow path 57 that are filled with gas and are connected to the liquid storage unit 52, respectively.
  • the extraction medium accommodated in the unit 52 can be pushed out (transferred) to the extraction medium holding unit 53, the extraction medium transferred to the extraction medium holding unit 53 is brought into contact with the liquid outside the extraction medium holding unit 53. Can be prevented.
  • the air inflow portion 55 for allowing air to flow into the second flow path 57 and the air inflow portion 55 can be blocked, and the air is blown from the pump 18.
  • the jetting part 14d for jetting the air to the air inflow part 55, it is possible to suppress air from leaking between the air inflow part 55 and the jetting part 14d.
  • the extracted extraction medium can surely flow into the extraction medium holding unit 53.
  • the extraction cartridge 50 including the extraction medium holding unit 53, the reaction unit 54, and the liquid storage unit 52, the detection unit 40, the pump 18, and the control unit 17 are included.
  • the apparatus main body 10 configured to be detachable only the extraction cartridge 50 including the extraction medium holding unit 53, the reaction unit 54, and the liquid storage unit 52 can be easily replaced.
  • the extraction of the extract can be performed in a shorter time by providing the first electrode 63 and the second electrode 64 that promote the extraction of the extract.
  • the analysis result of the extract can be obtained in time.
  • the intrusion prevention unit that prevents the skin of the subject's arm 110 from entering the extraction medium holding unit 53 is provided in the extraction medium holding unit 53, thereby providing the subject's arm. Since it is possible to prevent the volume of the extraction medium holding part 53 from becoming smaller due to the skin 110 entering the extraction medium holding part 53, the extraction medium transferred from the liquid storage part 52 to the extraction medium holding part 53 Overflowing outside the extraction medium holding unit 53 can be suppressed. Thereby, since the volume of the extraction medium holding part 53 can be prevented from changing, the amount of the extraction medium in the extraction medium holding part 53 can be kept constant. As a result, since the fluctuation
  • control unit 17 that analyzes glucose is configured to analyze the detection result of the detection unit 40 and acquire the blood glucose level, thereby extracting the extracted glucose.
  • the blood glucose level can be estimated based on the detection result.
  • the blood glucose level estimation apparatus 100 is provided with the first flow path 56 and the second flow path 57 that are filled with gas and connected to the extraction medium holding unit 53.
  • the extraction medium in the extraction medium holding unit 53 is not brought into contact with the liquid outside the extraction medium holding unit 53, so that the glucose held in the extraction medium is mixed with the liquid outside the extraction medium holding unit 53. Can be prevented.
  • concentration of glucose becomes non-uniform
  • glucose extracted from a test subject's arm 110 can be analyzed more accurately.
  • the blood sugar level estimation device is shown as an example of the biological component analysis device, but the present invention is not limited to this and can be applied to other biological component analysis devices.
  • the present invention is not limited to this, and any one of the step of forming a micropore (extraction hole) in the subject's arm and the step of promoting the extraction of glucose by applying a voltage to the electrode This step may be omitted.
  • the extraction medium is transferred from the liquid storage unit to the extraction medium holding unit.
  • the shape of the cartridge is as long as the inlet channel (fifth channel) and the outlet channel (first channel) of the extraction medium holding unit are filled with gas. It is not limited.
  • test subject showed the example comprised so that a measurement might be started by operating the operation button of an apparatus main body
  • this invention is not limited to this, A test subject does not operate an operation button.
  • the measurement may be automatically started when the apparatus main body is closed.
  • this invention is not restricted to this, for example, even if it is other than a column-shaped intrusion prevention part, for example, mesh shape
  • the intrusion prevention unit may be provided, or the intrusion prevention unit may not be provided.
  • the example which comprised the extraction medium accommodated in the liquid accommodating part pushed out via air (gas) was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this, For example, it does not involve air Alternatively, the extraction medium may be directly pushed out by a pressing member, or the extraction medium may be pushed out through a liquid in which the extraction medium is not mixed.

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Abstract

　この生体成分分析方法は、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能に構成された抽出媒体保持部が被験者の皮膚に配置されるステップと、所定量と略等しい量の抽出媒体を収容した液体収容部に収容された抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するステップと、抽出された抽出物を保持した抽出媒体の少なくとも一部を反応部に移送するステップと、抽出物を検出した結果を分析するステップとを備える。

Description

生体成分分析方法、生体成分分析装置および抽出カートリッジ
　本発明は、生体成分分析方法、生体成分分析装置および抽出カートリッジに関する。
　従来、被験者からグルコースなどの分析物を抽出した後、グルコースオキシターゼなどの酵素を触媒として利用することによって、抽出したグルコースを反応させて分析を行う生体成分分析装置が知られている。
　しかしながら、従来の生体成分分析装置では、グルコースオキシターゼなどの酵素がグルコースに対する触媒として機能する前に、被験者から抽出したグルコースを保持するための抽出媒体に溶出されてしまい、その結果、グルコースの分析精度を低下させてしまう可能性があった。
　そこで、従来、グルコースの分析精度が低下するのを抑制することが可能な生体成分分析装置が知られている。このような生体成分分析装置は、たとえば、特開２００５－２４６０５４号公報に開示されている。
　特開２００５－２４６０５４号公報には、グルコースがグルコースオキシターゼを触媒として反応する反応部と、被験者から抽出したグルコースを保持するための抽出媒体を保持可能に構成された抽出部と、抽出媒体を収容し、当該抽出媒体を各部に提供（移送）するシリンジポンプとを備えた生体成分分析装置が開示されている。この生体成分分析装置では、シリンジポンプは、収容された抽出媒体を抽出部に提供するとともに、抽出部においてグルコースが抽出媒体に抽出された後、シリンジポンプからさらに抽出媒体を抽出部に提供することによって、グルコースを保持する抽出媒体を抽出部から反応部に移送する（押し出す）ように構成されている。これにより、グルコースを保持する抽出媒体が反応部に移送されるまで、反応部を乾燥状態に保持しておくことができるので、反応部のグルコースオキシターゼが抽出媒体に溶出されるのを抑制することが可能である。その結果、グルコースの分析精度が低下するのを抑制することが可能である。
　しかしながら、特開２００５－２４６０５４号公報に記載の生体成分分析装置では、グルコースを保持する抽出媒体が反応部に移送されるまで、反応部を乾燥状態に保持しておくことによって、グルコースの分析精度が低下するのを抑制することが可能である一方、抽出部においてグルコースが抽出媒体に抽出された後、液体提供機構が、シリンジポンプからさらに抽出媒体を抽出部に提供することによって、グルコースを保持する抽出媒体を抽出部から反応部に移送する（押し出す）ように構成されているので、抽出部内のグルコースを保持する抽出媒体を反応部側に押し出すためのシリンジポンプからの抽出媒体に、抽出部内のグルコースを保持する抽出媒体が接触されて、グルコースがシリンジポンプからの抽出媒体に混和してしまう可能性がある。このようにグルコースが抽出部の外にある抽出媒体に混和してしまうと、抽出媒体中のグルコース濃度が不均一となり、分析精度が低下してしまうおそれがある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、被験者から抽出される抽出物をより精度よく分析することが可能な生体成分分析方法、生体成分分析装置および抽出カートリッジを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による生体成分分析方法は、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能に構成された抽出媒体保持部を被験者の皮膚に配置するステップと、所定量と略等しい量の抽出媒体を収容した液体収容部に収容された抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するステップと、抽出媒体保持部に移送された抽出媒体に抽出物を抽出するステップと、抽出された抽出物を保持した抽出媒体の少なくとも一部を、抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部に移送するステップと、反応部で生じる所定の反応から抽出物を検出するステップと、抽出物を検出した結果を分析するステップとを備える。
　上記第１の局面による生体成分分析方法において、好ましくは、抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するステップは、液体収容部に収容された抽出媒体を、液体移送部を用いて、抽出媒体保持部に移送するステップを含む。
　上記液体収容部に収容された抽出媒体を液体移送部を用いて移送するステップを有する生体成分分析方法において、好ましくは、抽出媒体を液体移送部を用いて移送するステップは、液体移送部と液体収容部との間に設けられるとともに空気で満たされた入口流路に液体移送部により空気を流入させることによって、空気の圧力により液体収容部に収容された抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するステップを含む。
　この場合において、好ましくは、液体移送部により抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するステップは、液体収容部に収容された抽出媒体の略全てを液体収容部と抽出媒体保持部との間に設けられた出口流路を介して抽出媒体保持部に移送するステップを含む。
　上記第１の局面による生体成分分析方法において、好ましくは、抽出媒体の少なくとも一部を反応部に移送するステップは、抽出された抽出物を保持した抽出媒体の少なくとも一部を液体移送部を用いて反応部に移送するステップを含む。
　上記第１の局面による生体成分分析方法において、好ましくは、抽出媒体の少なくとも一部を反応部に移送するステップの後、反応部に配置されたメッシュシートに反応部に移送された抽出媒体を吸収させるステップをさらに備える。
　上記第１の局面による生体成分分析方法において、好ましくは、抽出物を検出するステップは、グルコースを検出するステップを含み、抽出物を検出した結果を分析するステップは、血糖値を取得するステップを含む。
　また、この発明の第２の局面による生体成分分析装置は、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能な抽出媒体保持部と、抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、反応部で生じる所定の反応から抽出物を検出する検出部と、所定量と略等しい量の抽出媒体を収容した液体収容部と、液体収容部に収容された抽出媒体を抽出媒体保持部に移送するとともに、抽出媒体保持部に移送され、被験者から抽出された抽出物を保持した抽出媒体の少なくとも一部を、抽出媒体保持部から反応部に移送する液体移送部と、抽出物を検出した結果を分析する分析部とを備え、抽出媒体保持部を被験者の皮膚に接触させて配置することにより、抽出媒体保持部に抽出物を抽出することが可能となるように構成されている。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、抽出媒体保持部が保持可能な抽出媒体の所定量は、反応部が保持可能な抽出媒体の量よりも大きい。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、気体で満たされており、液体収容部にそれぞれ接続される入口流路および出口流路をさらに備える。
　この場合において、好ましくは、気体は空気であり、入口流路に空気を流入させるための空気流入部と、空気流入部を塞ぐことが可能なように構成され、液体移送部から送風される空気を空気流入部に噴出する噴出部とをさらに備える。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、抽出媒体保持部と、反応部と、液体収容部とを含むカートリッジと、検出部と、液体移送部と、分析部とを含み、カートリッジを着脱可能に構成された分析装置本体とをさらに備える。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、抽出物の抽出を促進する抽出促進部をさらに備える。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、抽出媒体保持部は、被験者の皮膚が抽出媒体保持部に侵入するのを防止する侵入防止部をさらに備える。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、反応部に配置され、反応部に移送された抽出媒体の少なくとも一部を吸収可能なメッシュシートをさらに備える。
　上記第２の局面による生体成分分析装置において、好ましくは、抽出物はグルコースであり、分析部は、グルコースを検出した結果を分析することによって、血糖値を推定するように構成されている。
　また、この発明の第３の局面による生体成分分析装置は、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持した抽出媒体保持部と、気体で満たされており、抽出媒体保持部に接続される入口流路および出口流路と、抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、反応部で生じる所定の反応から抽出物を検出する検出部と、被験者から抽出された抽出物を保持した抽出媒体の少なくとも一部を、抽出媒体保持部から出口流路を介して反応部に移送する液体移送部と、抽出物を検出した結果を分析する分析部とを備え、抽出媒体保持部を被験者の皮膚に接触させて配置することにより、抽出媒体保持部に抽出物を抽出することが可能となるように構成されている。
　また、この発明の第４の局面による抽出カートリッジは、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能に構成された抽出媒体保持部と、抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、所定量と略等しい量の抽出媒体を収容した液体収容部とを備え、反応部で生じる所定の反応から抽出物を検出して分析する分析装置本体に着脱可能に構成されている。
　上記第４の局面による抽出カートリッジにおいて、好ましくは、反応部に配置され、反応部に移送された抽出媒体の少なくとも一部を吸収可能なメッシュシートをさらに備える。
　また、この発明の第５の局面による抽出カートリッジは、被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持した抽出媒体保持部と、気体で満たされており、抽出媒体保持部に接続される入口流路および出口流路と、抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部とを備え、反応部で生じる所定の反応から抽出物を検出して分析する分析装置本体に着脱可能に構成された、抽出カートリッジ。
本発明の一実施形態による血糖値推定装置を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の装置本体を開いた状態を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の分析ユニットを被験者の腕に装着した状態を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の構成を説明するための概略図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の抽出カートリッジを上側から見た場合の平面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の抽出カートリッジを下側から見た場合の平面図である。 図５に示した２００－２００線に沿った断面図である。 被験者が血糖値推定装置を使用する際の手順を説明するためのフローチャートである。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の使用手順を説明するための図である。 図９に示した微細孔形成装置により微細孔が形成された皮膚の状態を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置に用いられる未使用の抽出カートリッジを示した概略図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置の制御部による測定処理を説明するためのフローチャートである。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、液体収容部に液体が収容された状態の抽出カートリッジを示した平面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、液体収容部に液体が収容された状態の抽出カートリッジを示した断面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、抽出媒体保持部に液体が保持された状態の抽出カートリッジを示した平面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、抽出媒体保持部に液体が保持された状態の抽出カートリッジを示した断面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、反応部に液体が保持された状態の抽出カートリッジを示した平面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値推定装置において、反応部に液体が保持された状態の抽出カートリッジを示した断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　まず、図１～図７を参照して、本実施形態による血糖値推定装置１００の構成について説明する。
　本実施形態による血糖値推定装置１００は、生体から生化学成分の一つであるグルコースを抽出するとともに、抽出されたグルコースを分析することにより血糖値を推定する装置である。この血糖値推定装置１００は、図１および図２に示すように、分析ユニット１と、抽出カートリッジ５０（図２参照）とを備えている。分析ユニット１は、抽出カートリッジ５０を着脱可能に保持する装置本体１０と、装置本体１０を矢印Ａおよび矢印Ｂ方向に回動可能に保持する保持部材２０と、保持部材２０を被験者の腕１１０（図３参照）に装着するための装着部材３０とを含んでいる。
　分析ユニット１の装置本体１０は、図１～図３に示すように、表面側に配置された表示部１１（図１参照）および操作ボタン１２（図１参照）と、使用時の状態（装置本体１０が閉じられた状態）で矢印Ｘ１方向の端部側に配置される解除ボタン１３と、裏面側に配置された抽出カートリッジ取付部１４（図２および図３参照）および係合孔１５（図２および図３参照）と、内部に配置された直流方式の定電圧電源として機能するとともに、交流方式の高周波電源としても機能する電源１６（図４参照）と、後述する検出部４０によるグルコースの検出結果に基づいてグルコース量および血糖値を推定する制御部１７と、エア（空気）を送風するポンプ１８とを含んでいる。
　装置本体１０の表示部１１は、制御部１７により算出されたグルコース量、および／又は、推定された血糖値を表示するために設けられている。装置本体１０の操作ボタン１２は、測定の開始など、被験者が血糖値推定装置１００を操作するために設けられている。装置本体１０の解除ボタン１３は、後述する保持部材２０の係合部２１ｅと、装置本体１０の係合孔１５（図２および図３参照）との係合を解除するために設けられている。
　装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４は、図２および図３に示すように、抽出カートリッジ５０を取り付ける際のガイドとして機能する一対のリブ状の突出部１４ａと、抽出カートリッジ５０（図２参照）を取り付けるための４つの係合部１４ｂと、装置本体１０の電源１６（図４参照）と接続されている端子部１４ｃ（図３参照）と、検出部４０（図４参照）を構成する光源部４１および受光部４２と、ポンプ１８から送風されるエアを抽出カートリッジ取付部１４の外側に噴出する噴出部１４ｄとを含んでいる。また、抽出カートリッジ取付部１４の４つの係合部１４ｂは、弾性変形可能に設けられることによって、抽出カートリッジ５０（図２参照）を着脱可能に構成されている。また、噴出部１４ｄは、半球形状を有し、図示しないバネ部材により抽出カートリッジ取付部１４の外側方向に突出するように付勢されている。
　装置本体１０の係合孔１５は、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、保持部材２０の係合部２１ｅと係合するように設けられている。
　また、保持部材２０は、図２および図３に示すように、装置本体１０を回動可能に保持する保持部材本体部２１と、ラチェット機構を構成する係合部材２２と、保持部材本体部２１の一方端部側（矢印Ｙ１方向の端部側）を覆うカバー部材２３とを含んでいる。
　また、保持部材２０の保持部材本体部２１は、平面的に見て中央部近傍に設けられた開口部２１ａ、４つの逃げ部２１ｂ、段差部２１ｃおよび２１ｄと、矢印Ｘ１方向の端部側に設けられた係合部２１ｅとを含んでいる。また、保持部材本体部２１は、ＡＢＳなどの樹脂により形成されている。また、保持部材本体部２１の下面部２１ｆは、Ｘ２方向から見て円弧形状に形成されている。これにより、保持部材２０が被験者の腕１１０に装着された際に、被験者の腕１１０との密着性を向上させることが可能となる。
　また、保持部材本体部２１の開口部２１ａは、平面的に見て正方形状に形成されている。また、開口部２１ａは、図３に示すように、保持部材２０が装着部材３０により被験者の腕１１０に装着されることによって、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａを規定する機能を有している。このとき、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａは、開口部２１ａを介して矢印Ｚ２方向に突出される。
　保持部材本体部２１の４つの逃げ部２１ｂは、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、それぞれ、装置本体１０の４つの係合部１４ｂ（図２および図３参照）を収容するために設けられている。保持部材本体部２１の段差部２１ｃは、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４（図２および図３参照）を収容するために設けられている。また、保持部材本体部２１の段差部２１ｄには、図２に示すように、一対の係合突起２１ｇが形成されている。また、段差部２１ｄおよび係合突起２１ｇは、後述する微細孔形成装置１２０を使用する際の位置決めを行う機能を有している。
　保持部材本体部２１の係合部２１ｅ（図２および図３参照）は、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、装置本体１０の係合孔１５（図２および図３参照）と係合することにより、装置本体１０が保持部材本体部２１に対してＡ方向（開く方向）に回動するのを規制する機能を有している。このとき、装置本体１０に抽出カートリッジ５０（図２参照）が取り付けられている場合には、図４に示すように、抽出カートリッジ５０は、保持部材本体部２１の開口部２１ａから露出された被験者の腕１１０の表面に接触する。
　また、保持部材本体部２１の下面部２１ｆには、電源１６と電気的に接続された導電性材料からなるシート（図示せず）が貼り付けられている。これにより、保持部材本体部２１は、電極として機能するように構成されている。
　また、係合部材２２は、ポリアセタール樹脂により形成されているとともに、押圧部２２ａを含んでいる。また、係合部材２２は、保持部材２０に対する装着部材３０の移動方向を一方向（矢印Ｚ２方向）に規制するラチェット機構を構成している。また、係合部材２２は、ラチェット機構の規制を解除する解除機能を有しており、押圧部２２ａを押圧した際に、装着部材３０に対して、ラチェット機構の規制が解除されるように構成されている。一方、押圧部２２ａの押圧を解除した際には、装着部材３０に対して、ラチェット機構による規制が行われるように構成されている。
　また、保持部材２０のカバー部材２３は、装着部材３０が通過する一対の通過孔２３ａと、係合部材２２の押圧部２２ａが配置される穴部２３ｂとを含んでいる。また、カバー部材２３は、ＡＢＳなどの樹脂により形成されている。また、カバー部材２３は、ねじ８１により保持部材本体部２１に取り付けられている。
　また、装着部材３０は、図１および図２に示すように、連結部３１と、連結部３１の下端部（矢印Ｚ１方向側の端部）から矢印Ｙ２方向に延びる２つの挟み部３２とを含んでいる。また、装着部材３０は、ＡＢＳなどの樹脂（剛性体）により形成されている。また、装着部材３０の内面には、保持部材本体部２１の下面部２１ｆに貼り付けられたシートと同様に、電源１６と電気的に接続された導電性材料からなるシート（図示せず）が貼り付けられている。これにより、装着部材３０は、電極として機能するように構成されている。
　また、装着部材３０の連結部３１は、複数の係合爪３１ａを有する一対の係合領域３１ｂと、抜け止め用係合溝３１ｃと、矢印Ｙ２方向に突出する突起部３１ｄとを含んでいる。また、連結部３１は、挟み部３２と保持部材２０との間の距離を変更することが可能なように構成されている。また、複数の係合爪３１ａは、装着部材３０が保持部材２０に対して矢印Ｚ２方向（上方向）に移動するのを許容するとともに、装着部材３０が保持部材２０に対して矢印Ｚ１方向（下方向）に移動するのを規制するように構成されている。また、抜け止め用係合溝３１ｃは、連結部３１を矢印Ｚ１方向にスライド移動させた場合に、装着部材３０が保持部材２０から抜け落ちるのを防止するために設けられている。また、矢印Ｙ２方向に突出する突起部３１ｄには、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びる貫通穴３１１ｄが設けられている。
　また、装着部材３０の挟み部３２は、矢印Ｘ２方向から見て湾曲板状に構成されているとともに、弾性変形可能に構成されている。また、挟み部３２は、連結部３１により挟み部３２と保持部材２０との間の距離が変更されることによって、保持部材２０との間に被験者の腕１１０（図３参照）を上下方向から挟むことが可能なように構成されている。また、挟み部３２には、矢印Ｙ１方向側の端部に２つの突起部３２ａが設けられている。また、２つの突起部３２ａには、それぞれ、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びる貫通穴（図示せず）が形成されている。これら貫通穴は、連結部３１の貫通穴３１１ｄと同軸になるように形成されており、連結部３１の貫通穴３１１ｄおよび突起部３２ａの貫通穴には、ステンレス製の軸部材３３が挿入されている。これにより、挟み部３２を、連結部３１に対して、軸部材３３を中心に回動させることが可能となるとともに、挟み部３２を連結部３１側に折りたたむことが可能となる。
　ここで、本実施形態では、抽出カートリッジ５０は、図４に示すように、アクリルなどの樹脂からなるカートリッジ本体５１と、被験者の腕１１０から抽出されるグルコースを保持するための抽出媒体として機能する純水を収容する液体収容部５２と、被験者の腕１１０からグルコースが抽出される抽出媒体保持部５３と、グルコースに所定の反応を生じさせる反応部５４と、噴出部１４ｄから噴出されるエア（空気）が流入されるエア（空気）流入部５５とを含んでいる。
　また、図４および図６に示すように、カートリッジ本体５１の下面のほぼ中央部には、長方形状の開口部５１１ａを有する第１凹部５１ａが形成されている。抽出媒体保持部５３は、この第１凹部５１ａにより構成されている。また、長方形状の開口部５１１ａは、矢印Ｙ１および矢印Ｙ２方向に延びるように形成されている。また、第１凹部５１ａ内の第１底面５１２ａには、外側方向（矢印Ｚ１方向）に向かって延びる円柱形状の複数の侵入防止部５１３ａが形成されている。また、侵入防止部５１３ａは、その高さが第１凹部５１ａの深さとほぼ同じになるように形成されている。このため、侵入防止部５１３ａの先端面は、カートリッジ本体５１の下面とほぼ同一平面上に位置している。また、複数の侵入防止部５１３ａは、開口部５１１ａの全域にわたって、矢印Ｙ１および矢印Ｙ２方向に所定の間隔を隔てて１列に配置されている。これにより、被験者の腕１１０の表面が抽出媒体保持部５３内に侵入するのを防止することが可能である。また、抽出媒体保持部５３は、所定量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の液体を保持可能な容積を有している。
　また、図５に示すように、カートリッジ本体５１の上面には、平面的に見て、抽出媒体保持部５３（第１凹部５１ａ）の矢印Ｙ１方向側の端部と重なるように第２凹部５１ｂが円形形状に形成されている。液体収容部５２は、この第２凹部５１ｂにより構成されている。また、第２凹部５１ｂは、下方向（矢印Ｚ１方向）に延びるように形成されている。また、図４に示すように、第２凹部５１ｂの第２底面５１１ｂは、第１凹部５１ａの第１底面５１２ａよりも上側（矢印Ｚ２方向側）に配置されている。すなわち、液体収容部５２および抽出媒体保持部５３は、高さ方向（矢印Ｚ１および矢印Ｚ２方向）において重ならないように配置されている。また、第２底面５１１ｂの、平面的に見て液体収容部５２および抽出媒体保持部５３が重なる部分には、第１凹部５１ａの第１底面５１２ａまで貫通する第１流路５６が形成されている。これにより、液体収容部５２および抽出媒体保持部５３は、第１流路５６を介して空間的に接続される。また、液体収容部５２は、抽出媒体保持部５３が保持可能な所定量とほぼ同量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の液体を収容することが可能な容積を有している。また、抽出カートリッジ５０が未使用の状態では、液体収容部５２には、抽出媒体保持部５３が保持可能な所定量とほぼ同量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の純水が収容されている。
　また、図４および図５に示すように、カートリッジ本体５１の上面には、第２凹部５１ｂから矢印Ｙ１方向に所定距離だけ延びる第２流路５７が形成されている。第２流路５７は、カートリッジ本体５１の上面側が開放されるように水平方向に溝形状に形成されている。また、カートリッジ本体５１には、第２流路５７の矢印Ｙ１方向側の端部から鉛直方向（矢印Ｚ１および矢印Ｚ２方向）にカートリッジ本体５１を貫通するように第３流路５８が設けられている。
　また、図４に示すように、抽出カートリッジ５０が装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられている状態において、カートリッジ本体５１の噴出部１４ｄに対向する位置には、鉛直方向（矢印Ｚ１および矢印Ｚ２方向）に延びる貫通孔５１ｃが形成されている。エア流入部５５は、この貫通孔５１ｃにより構成されている。また、図５および図６に示すように、平面的に見て、エア流入部５５は円形形状を有している。また、エア流入部５５は、第４流路５９により第３流路５８に接続されている。第４流路５９は、カートリッジ本体５１の上面側に設けられた第２流路５７と同様の構成で、カートリッジ本体５１の下面側に開放されるように溝形状に形成されている。これにより、エア流入部５５および液体収容部５２は、第２流路５７、第３流路５８および第４流路５９を介して空間的に接続される。
　また、平面的に見て、円形形状のエア流入部５５の直径は、半球形状を有する噴出部１４ｄの直径よりも小さくなるように形成されている。これにより、抽出カートリッジ５０が装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられた状態において、エア流入部５５のカートリッジ本体５１の上面側の開口部を、噴出部１４ｄの外側表面により塞ぐことが可能である。また、この際、噴出部１４ｄは、図示しないバネ部材により抽出カートリッジ取付部１４の外側方向に突出するように付勢されているので、噴出部１４ｄの外側表面およびエア流入部５５の開口部の縁部は所定の付勢力がかかった状態で当接されている。これにより、噴出部１４ｄから噴出されるエア（空気）が、エア流入部５５のカートリッジ本体５１の上面側の開口部から漏れてしまうのを抑制することが可能である。
　また、図５に示すように、カートリッジ本体５１の上面には、平面的に見て、抽出媒体保持部５３（第１凹部５１ａ）の矢印Ｙ２方向側の端部と重なるように第３凹部５１ｄが長方形状に形成されている。また、図４に示すように、第３凹部５１ｄの第３底面５１１ｄは、第１凹部５１ａの第１底面５１２ａよりも上側（矢印Ｚ２方向側）に配置されている。すなわち、第３凹部５１ｄおよび抽出媒体保持部５３は、高さ方向（矢印Ｚ１および矢印Ｚ２方向）において重ならないように配置されている。また、第３底面５１１ｄの、平面的に見て第３凹部５１ｄおよび抽出媒体保持部５３が重なる部分には、第１凹部５１ａの第１底面５１２ａまで貫通する第５流路６０が形成されている。また、図５に示すように、カートリッジ本体５１の矢印Ｘ１および矢印Ｘ２方向側のほぼ中央部には、第３凹部５１ｄからカートリッジ本体５１の矢印Ｙ２方向側の端部まで延びる溝部６１が形成されている。また、溝部６１は、その深さが第３凹部５１ｄの深さとほぼ同じ深さになるように形成されている。
　また、本実施形態では、図５に示すように、第３凹部５１ｄの第３底面５１１ｄには、平面的に見て、第３底面５１１ｄのほぼ中央部を長方形状に取り囲むように、所定の高さを有する２つの遮光テープ７１および７２が配置されている。具体的には、一方の遮光テープ７１は、長方形状を有するとともに、他方の遮光テープ７２は、Ｌ字形状を有している。また、一方の遮光テープ７１は、他方の遮光テープ７２に対して矢印Ｘ１方向側で、かつ、第３凹部５１ｄの内側面から所定距離だけ離間した位置に配置されている。また、他方のＬ字形状を有する遮光テープ７２は、一方の遮光テープ７１に対して矢印Ｘ２方向側で、かつ、第３凹部５１ｄの内側面から所定距離だけ離間した位置に配置されている。また、Ｌ字形状を有する遮光テープ７２の矢印Ｘ１方向に延びる部分７２ａは、その先端部が一方の遮光テープ７１から所定距離だけ離間した位置に配置されるように形成されている。また、遮光テープ７１および７２は、検出部４０によるグルコースの検出の際に、光を遮光する機能を有している。
　また、遮光テープ７１および７２の上面には、後述するセンサ部材８０が配置されている。センサ部材８０は、平面的に見て、第３凹部５１ｄとほぼ同じ大きさの長方形状を有しており、第３凹部５１ｄの開口部を塞ぐように第３凹部５１ｄに嵌め込まれている。また、遮光テープ７１および７２がスペーサとして機能することによって、センサ部材８０が第３凹部５１ｄの第３底面５１１ｄから所定距離（ほぼ遮光テープの高さ分の距離）だけ離間する位置に配置されている。ここで、反応部５４は、平面的に見て第３凹部５１ｄのほぼ中央部において、遮光テープ７１および７２と、第３凹部５１ｄの第３底面５１１ｄと、センサ部材８０の下面８０ａとにより取り囲まれることにより構成されている。また、第３凹部５１ｄ内において、第３凹部５１ｄの内側面と、遮光テープ７１および７２と、第３凹部５１ｄの底面５１１ｄと、センサ部材８０の下面８０ａとにより取り囲まれた反応部５４以外の部分は、反応部５４のエア（空気）抜き、および、余剰分の液体を溝部６１に逃がすための流路として機能する。また、反応部５４は、抽出媒体保持部５３が保持可能な所定量よりも少ない量（たとえば、約２．５μｌ～約３μｌ）の液体を保持可能に構成されている。また、反応部５４には、反応部５４全域にわたって、遮光テープ７１および７２とほぼ同じ高さを有するメッシュシート６２が配置されている。これにより、反応部５４に移送された液体がメッシュシート６２に吸収されるので、反応部５４内に一定量以上の液体を確実に保持することが可能であるとともに、反応部５４内に移送された液体をセンサ部材８０の下面８０ａに容易に接触させることが可能となる。
　また、図６に示すように、カートリッジ本体５１の下面には、開口部５１１ａの矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向にそれぞれ第１電極６３および第２電極６４が取り付けられている。また、抽出カートリッジ５０が装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられている状態において、第１電極６３および第２電極６４は、抽出カートリッジ取付部１４の端子部１４ｃおよび端子部１４ｃと当接される抽出カートリッジ５０の端子部５１ｅを介して、装置本体１０の電源１６に電気的に接続されている。また、第１電極６３は、開口部５１１ａの矢印Ｙ１方向側の端部から矢印Ｙ２方向側の端部近傍まで延びるように配置されている。また、第２電極６４は、第１電極６３に接触されないように、開口部５１１ａの矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に微小距離だけ延びるように配置されている。すなわち、第１電極６３と第２電極６４とは、開口部５１１ａの矢印Ｙ２方向側の端部近傍において離間するように配置されている。なお、第１電極６３および第２電極６４は、実際には図４には現れない位置に配置されているが、ここでは、説明のために便宜上、図４に第１電極６３および第２電極６４を記載している。
　また、カートリッジ本体５１の下面には、抽出媒体保持部５３の開口部５１１ａ以外の領域に両面テープ６５が貼り付けられている。これにより、カートリッジ本体５１の下面側に開放された貫通孔５１ｃおよび第４流路５９を塞ぐことが可能であるとともに、カートリッジ本体５１を被験者の腕１１０に密着させることが可能となる。また、図４および図５に示すように、カートリッジ本体５１の上面側に開放された第２凹部５１ｂおよび第２流路５７を塞ぐように、カートリッジ本体５１の上面にテープ６６が貼り付けられている。
　また、センサ部材８０の下面８０ａの反応部５４内に露出される部分には、グルコースが反応することに起因して発色する発色色素と、所定の酵素とを含む混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。具体的には、センサ部材８０の下面８０ａには、グルコースに対する触媒としての酸化酵素であるグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）と、グルコースがＧＯＤを触媒として反応することによって生成される過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）に対する触媒としての酸化還元酵素であるペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）と、Ｈ２Ｏ２がＰＯＤを触媒として反応することによって生成されるＯ＊（活性酸素）と反応して発色する発色色素とをゲルに混合した混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。
　次に、図８～図１１を参照して、本実施形態による血糖値推定装置１００の使用手順について説明する。
　まず、本実施形態では、ステップＳ１において、図９に示すように、保持部材２０と装着部材３０の挟み部３２との間に被験者の腕１１０が挟みこまれるように、血糖値推定装置１００を被験者の腕１１０に装着する。これにより、保持部材２０の開口部２１ａにより測定対象領域１１０ａが規定される。そして、ステップＳ２において、微細孔形成装置１２０により、被験者の腕１１０の開口部２１ａによって規定された測定対象領域１１０ａに微細孔（抽出孔）１１１（図１０参照）を形成する。具体的には、微細孔形成装置１２０のガイド部１２２を保持部材本体部２１の段差部２１ｄに嵌め込んだ後、被験者が、ボタン部１２１を押圧することにより、微細孔形成装置１２０の内部から微細針（図示せず）が突出する。これにより、被験者の腕１１０の開口部２１ａに規定された測定対象領域１１０ａに微細孔（抽出孔）１１１（図１０参照）が形成される。この際、図１０に示すように、被験者の腕１１０に、表皮を貫通し、真皮までは到達するが、皮下組織までは到達しない微細孔（抽出孔）１１１が形成されるので、これらの複数の微細孔（抽出孔）１１１を介して被験者の腕１１０から体液を抽出することが可能となる。これにより、血糖値推定装置１００を用いて被験者の腕１１０からグルコースを抽出する際に、被験者が感じる痛みを軽減することが可能である。この後、微細孔形成装置１２０を保持部材本体部２１から取り外す。
　次に、ステップＳ３において、抽出カートリッジ５０を装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４に取り付ける。具体的には、図１１に示すように、未使用の抽出カートリッジ５０には、カートリッジ本体５１の上面および下面のほぼ全域を覆うようにフィルム９０が貼り付けられており、カートリッジ本体５１の上面および下面に露出されたすべての開口がフィルム９０により塞がれている。これにより、カートリッジ本体５１に設けられた各部に不純物が付着するのを防止している。また、フィルム９０は、第１流路５６の内側面に溶着されており、液体収容部５２に収容された純水が外部に漏れ出すのを確実に防止するとともに、純水に不純物が混入するのを防止している。この状態で、被験者は、カートリッジ本体５１の下面側の矢印Ｙ１方向側に配置されたフィルム９０の端部を矢印Ｙ２方向に引っ張ることにより、カートリッジ本体５１からフィルム９０を剥がす。この際、第１流路５６は開放されるが、第１流路５６の直径が微小であるため液体収容部５２の純水は漏れ出さない。また、カートリッジ本体５１内部の液体収容部５２以外の各部は、エア（気体）で満たされている。そして、被験者は、抽出カートリッジ５０を装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４に取り付ける。その後、装置本体１０をＢ方向に回動させて装置本体１０を閉状態にし、操作ボタン１２を操作することにより測定を開始する。
　次に、図１２～図１８を参照して、本実施形態による血糖値推定装置１００の制御部１７による測定処理について説明する。
　図１３および図１４に示すように、測定が開始された直後は、所定量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の純水が液体収容部５２に収容されている。そして、ステップＳ１１において、ポンプ１８から送風されたエアが噴出部１４ｄからエア流入部５５に噴出される。これにより、エア流入部５５、第４流路５９、第３流路５８および第２流路５７に存在するエアがそれぞれ液体収容部５２側に移送されるので、液体収容部５２に収容された純水が、第２流路５７から流入されるエアに押し出されるように、第１流路５６を介して抽出媒体保持部５３に移送される。そして、ステップＳ１２において、制御部１７により、液体収容部５２から抽出媒体保持部５３への純水の移送完了を確認する動作が行われる。具体的には、電源１６により、第１電極６３および第２電極６４に高周波の電圧を印加するとともに、制御部１７により、第１電極６３および第２電極６４の間のインピーダンスの変化を検知する。すなわち、抽出媒体保持部５３の矢印Ｙ１方向側に配置された第１流路５６から抽出媒体保持部５３に流入される純水が、抽出媒体保持部５３の矢印Ｙ２方向側の端部近傍にある、第１電極６３と第２電極６４との離間部分まで到達されると、第１電極６３および第２電極６４の間のインピーダンスが低下するので、その低下を制御部１７により検知する。これにより、抽出媒体保持部５３のほぼ全域に純水が移送されたことを確認することが可能となる。
　そして、ステップＳ１３において、第１電極６３および第２電極６４の間のインピーダンスの変化の検知結果に基づいて、液体収容部５２から抽出媒体保持部５３への純水の移送が完了されたか否かが判断される。なお、この判断において、第１電極６３および第２電極６４の間のインピーダンスが所定の閾値を下回った場合に液体収容部５２から抽出媒体保持部５３への純水の移送が完了されたと判断するように制御部１７を構成してもよいし、所定時間内のインピーダンスの低下量が閾値を超えた場合に液体収容部５２から抽出媒体保持部５３への純水の移送が完了されたと判断するように制御部１７を構成してもよい。そして、所定時間が経過しても移送が完了しない場合には、ステップＳ１９において、エラーとして取り扱われて、そのまま測定処理の動作が終了される。
　一方、制御部１７により純水の移送が完了したと判断すると、ポンプ１８によるエアの送風が停止され、純水の移送が停止される。この際、図１５および図１６に示すように、所定量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の純水が抽出媒体保持部５３だけに存在する状態となる（すなわち、図１５および図１６において、純水が存在している領域が抽出媒体保持部５３である）。そして、ステップＳ１４において、被験者の腕１１０の表面により開口部５１１ａが塞がれた抽出媒体保持部５３に純水を保持したまま、所定の時間、被験者の腕１１０（微細孔１１１）からグルコースが抽出される。具体的には、制御部１７の制御に基づいて、電源１６により第１電極６３および第２電極６４が負極、装着部材３０の内面に貼り付けられた導電性材料からなるシートが正極となるように定電流を供給する。これにより、被験者の体内のグルコースが負の電圧が印加された第１電極６３および第２電極６４に向かって移動され易くなるので、抽出媒体保持部５３内の純水に被験者の腕１１０（微細孔１１１）からスムーズにグルコースを抽出することが可能となる。そして、所定の時間経過後、電源１６による第１電極６３および第２電極６４と、装着部材３０の導電性材料からなるシートとに対する定電流の供給が停止され、グルコースの抽出が完了される。なお、電源１６は、直流電流を供給してもよいし、交流電流を供給してもよいし、直流と交流とを混合した電流を供給してもよい。また、電源１６は、定電圧を印加する定電圧電源であってもよい。
　その後、ステップＳ１５において、ポンプ１８によるエアの送風が再開される。これにより、エア流入部５５、第４流路５９、第３流路５８、第２流路５７および液体収容部５２に存在するエアがそれぞれ抽出媒体保持部５３側に移送されるので、抽出したグルコースを保持する抽出媒体保持部５３内の純水（以下、この液体をグルコース保持液とよぶ）の一部（たとえば、約２．５μｌ～約３μｌ）が、第１流路５６から流入されるエアに押し出されるように、第５流路６０を介して反応部５４に移送される。そして、反応部５４に移送されたグルコース保持液は、反応部５４に設置されたメッシュシート６２に吸収されることによって、反応部５４内に保持されるとともに、センサ部材８０の下面８０ａに塗布された混合ゲルに接触される。また、グルコース保持液が移送される前に反応部５４に存在したエアは、グルコース保持液の移送に伴って、溝部６１を介して抽出カートリッジ５０の外部に放出される。また、反応部５４に移送されたグルコース保持液以外の余剰分のグルコース保持液は、第３凹部５１ｄ内の反応部５４以外のスペース（流路）に逃がされる。
　そして、ステップＳ１６において、グルコースの検出が開始される。具体的には、制御部１７は、検出部４０（図４参照）を構成する光源部４１および受光部４２を用いて、光源部４１の光がセンサ部材８０の発色色素により吸収された吸光度を所定時間、継続的に監視している。その後、ステップＳ１７において、吸光度が実質的に飽和状態になった際の吸光度に基づいて、制御部１７により血糖値が算出される。そして、ステップＳ１８において、算出した血糖値が表示部１１に表示され、制御部１７による測定処理動作が終了される。
　本実施形態では、上記のように、被験者の腕１１０から抽出されるグルコースを保持するための所定量の抽出媒体（純水）を保持可能に構成された抽出媒体保持部５３と、グルコースによって所定の反応を生じさせる反応部５４と、被験者の腕１１０から抽出されたグルコースを保持した抽出媒体の少なくとも一部を抽出媒体保持部５３から反応部５４に移送するためのポンプ１８とを設けることによって、グルコースを保持する抽出媒体が抽出媒体保持部５３から反応部５４に移送されるまで、反応部５４を乾燥状態に保持しておくことができるので、グルコースに対する触媒を反応部５４に設けた場合にも、触媒が抽出媒体に溶出されるのを抑制することができる。これにより、制御部１７によるグルコースの分析精度が低下するのを抑制することができる。また、この血糖値推定装置１００では、抽出媒体保持部５３が保持可能な所定量と略等しい量の抽出媒体を収容した液体収容部５２を設け、液体収容部５２に収容された抽出媒体を所定量の抽出媒体を保持可能な抽出媒体保持部５３に移送するようにポンプ１８を制御することによって、ほぼ抽出媒体保持部５３内にだけ抽出媒体が存在する状態でグルコースを抽出することができるので、抽出媒体に保持されたグルコースが抽出媒体保持部５３の外にある抽出媒体に混和してしまうのを防止することができる。これにより、グルコースの濃度が不均一になるのを抑制することができるので、被験者の腕１１０から抽出されるグルコースをより精度よく分析することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、抽出媒体保持部５３が保持可能な抽出媒体の所定量を、反応部５４が保持可能な抽出媒体の量よりも大きくすることによって、抽出物を保持する抽出媒体で反応部５４を満たすことができるので、検出部４０により精度よく抽出物を検出することができる。その結果、制御部１７により抽出物をさらに精度よく分析することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、気体で満たされており、液体収容部５２にそれぞれ接続される第１流路５６および第２流路５７を設けることによって、抽出媒体（純水）などの液体を介して、液体収容部５２に収容された抽出媒体（純水）を抽出媒体保持部５３に押し出す（移送する）のではなく、第２流路５７の気体を介して、液体収容部５２に収容された抽出媒体を抽出媒体保持部５３に押し出す（移送する）ことができるので、抽出媒体保持部５３に移送された抽出媒体が抽出媒体保持部５３の外の液体に接触されるのを防止することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、第２流路５７に空気を流入させるためのエア流入部５５と、エア流入部５５を塞ぐことが可能なように構成され、ポンプ１８から送風される空気をエア流入部５５に噴出する噴出部１４ｄとを設けることによって、エア流入部５５と噴出部１４ｄとの間から空気が漏れ出すのを抑制することができるので、液体収容部５２に収容された抽出媒体を確実に抽出媒体保持部５３に流入させることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、抽出媒体保持部５３、反応部５４および液体収容部５２を含む抽出カートリッジ５０と、検出部４０、ポンプ１８および制御部１７を含み、抽出カートリッジ５０を着脱可能に構成された装置本体１０とを設けることによって、抽出媒体保持部５３、反応部５４および液体収容部５２を含む抽出カートリッジ５０だけを容易に交換することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、抽出物の抽出を促進する第１電極６３および第２電極６４を設けることによって、より短時間で抽出物の抽出を行うことができるので、より短時間で抽出物の分析結果を得ることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、抽出媒体保持部５３内に、被験者の腕１１０の皮膚が抽出媒体保持部５３に侵入するのを防止する侵入防止部を設けることによって、被験者の腕１１０の皮膚が抽出媒体保持部５３に侵入することにより抽出媒体保持部５３の容積が小さくなるのを防止することができるので、液体収容部５２から抽出媒体保持部５３に移送された抽出媒体が抽出媒体保持部５３の外に溢れてしまうのを抑制することができる。これにより、抽出媒体保持部５３の容積が変動するのを防止することができるので、抽出媒体保持部５３内の抽出媒体の量を一定に保つことができる。その結果、抽出媒体の量の変動に起因する抽出物の濃度の変動を抑制することができるので、被験者の腕１１０から抽出されるグルコースをより精度よく分析することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、グルコース（抽出物）を分析する制御部１７を、検出部４０の検出結果を分析し、血糖値を取得するように構成することによって、抽出したグルコースの検出結果に基づいた血糖値を推定することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、この血糖値推定装置１００では、気体で満たされており、抽出媒体保持部５３に接続される第１流路５６および第２流路５７を設けることによって、抽出媒体保持部５３の抽出媒体が抽出媒体保持部５３の外の液体に接触されないので、抽出媒体に保持されたグルコースが抽出媒体保持部５３の外にある液体に混和してしまうのを防止することができる。これにより、グルコースの濃度が不均一になるのを抑制することができるので、被験者の腕１１０から抽出されるグルコースをより精度よく分析することができる。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、生体成分分析装置の一例として血糖値推定装置を示したが、本発明はこれに限らず、他の生体成分分析装置にも適用可能である。
　また、上記実施形態では、微細孔形成装置により、被験者の操作に基づいて、被験者の腕に微細孔（抽出孔）を形成するとともに、電極に電圧を印加することによりグルコースの抽出を促進する例を示したが、本発明はこれに限らず、上記被験者の腕に微細孔（抽出孔）を形成する工程、および、電極に電圧を印加することによりグルコースの抽出を促進する工程のいずれか一方の工程を省略してもよい。
　また、上記実施形態では、抽出媒体を液体収容部から抽出媒体保持部に移送するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、前記所定量（たとえば、約５μｌ～約６μｌ）の抽出媒体を予め抽出媒体保持部に収容するように構成してもよい。この場合、液体収容部を設ける必要はなく、抽出媒体保持部の入口流路（第5流路）と出口流路（第1流路）とが気体で満たされている限り、カートリッジの形状は限定されない。
　また、上記実施形態では、被験者が装置本体の操作ボタンを操作することにより測定を開始するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、被験者が操作ボタンを操作することなく、装置本体が閉じられた際に自動的に測定を開始するように構成してもよい。
　また、上記実施形態では、抽出媒体保持部内に円柱形状の侵入防止部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、円柱形状の侵入防止部以外であっても、たとえば、メッシュ状の侵入防止部を設けてもよいし、侵入防止部を設けなくてもよい。
　また、上記実施形態では、液体収容部に収容された抽出媒体を、エア（気体）を介して押し出すように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、エアを介さずに押圧部材で抽出媒体を直接押し出すようにしてもよいし、抽出媒体が混和されない液体を介して抽出媒体を押し出すようにしてもよい。

Claims (20)

  1. 　被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能に構成された抽出媒体保持部が被験者の皮膚に配置されるステップと、
    　前記所定量と略等しい量の前記抽出媒体を収容した液体収容部に収容された前記抽出媒体を前記抽出媒体保持部に移送するステップと、
    　前記抽出媒体保持部に移送された前記抽出媒体に前記抽出物を抽出するステップと、
    　抽出された前記抽出物を保持した前記抽出媒体の少なくとも一部を、前記抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部に移送するステップと、
    　前記反応部で生じる前記所定の反応から前記抽出物を検出するステップと、
    　前記抽出物を検出した結果を分析するステップとを備える、生体成分分析方法。
  2. 　前記抽出媒体を前記抽出媒体保持部に移送するステップは、前記液体収容部に収容された前記抽出媒体を、液体移送部を用いて、前記抽出媒体保持部に移送するステップを含む、請求項１に記載の生体成分分析方法。
  3. 　前記抽出媒体を液体移送部を用いて移送するステップは、前記液体移送部と前記液体収容部との間に設けられるとともに空気で満たされた入口流路に前記液体移送部により空気を流入させることによって、空気の圧力により前記液体収容部に収容された前記抽出媒体を前記抽出媒体保持部に移送するステップを含む、請求項２に記載の生体成分分析方法。
  4. 　前記液体移送部により前記抽出媒体を前記抽出媒体保持部に移送するステップは、前記液体収容部に収容された前記抽出媒体の略全てを前記液体収容部と前記抽出媒体保持部との間に設けられた出口流路を介して前記抽出媒体保持部に移送するステップを含む、請求項３に記載の生体成分分析方法。
  5. 　前記抽出媒体の少なくとも一部を前記反応部に移送するステップは、抽出された前記抽出物を保持した前記抽出媒体の少なくとも一部を液体移送部を用いて前記反応部に移送するステップを含む、請求項１に記載の生体成分分析方法。
  6. 　前記抽出媒体の少なくとも一部を前記反応部に移送するステップの後、前記反応部に配置されたメッシュシートに前記反応部に移送された前記抽出媒体を吸収させるステップをさらに備える、請求項１に記載の生体成分分析方法。
  7. 　前記抽出物を検出するステップは、グルコースを検出するステップを含み、
    　前記抽出物を検出した結果を分析するステップは、血糖値を取得するステップを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の生体成分分析方法。
  8. 　被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能な抽出媒体保持部と、
    　前記抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、
    　前記反応部で生じる所定の反応から前記抽出物を検出する検出部と、
    　前記所定量と略等しい量の前記抽出媒体を収容した液体収容部と、
    　前記液体収容部に収容された前記抽出媒体を前記抽出媒体保持部に移送するとともに、前記抽出媒体保持部に移送され、前記被験者から抽出された前記抽出物を保持した前記抽出媒体の少なくとも一部を、前記抽出媒体保持部から前記反応部に移送する液体移送部と、
    　前記抽出物を検出した結果を分析する分析部とを備え、
    　前記抽出媒体保持部を前記被験者の皮膚に接触させて配置することにより、前記抽出媒体保持部に前記抽出物を抽出することが可能となるように構成された、生体成分分析装置。
  9. 　前記抽出媒体保持部が保持可能な前記抽出媒体の前記所定量は、前記反応部が保持可能な前記抽出媒体の量よりも大きい、請求項８に記載の生体成分分析装置。
  10. 　気体で満たされており、前記液体収容部にそれぞれ接続される入口流路および出口流路をさらに備える、請求項８または９に記載の生体成分分析装置。
  11. 　前記気体は空気であり、
    　前記入口流路に空気を流入させるための空気流入部と、
    　前記空気流入部を塞ぐことが可能なように構成され、前記液体移送部から送風される空気を前記空気流入部に噴出する噴出部とをさらに備える、請求項１０に記載の生体成分分析装置。
  12. 　前記抽出媒体保持部と、前記反応部と、前記液体収容部とを含むカートリッジと、
    　前記検出部と、前記液体移送部と、前記分析部とを含み、前記カートリッジを着脱可能に構成された分析装置本体とをさらに備える、請求項８～１１のいずれか１項に記載の生体成分分析装置。
  13. 　前記抽出物の抽出を促進する抽出促進部をさらに備える、請求項８～１２のいずれか１項に記載の生体成分分析装置。
  14. 　前記抽出媒体保持部は、前記被験者の皮膚が前記抽出媒体保持部に侵入するのを防止する侵入防止部をさらに備える、請求項８～１３のいずれか１項に記載の生体成分分析装置。
  15. 　前記反応部に配置され、前記反応部に移送された前記抽出媒体の少なくとも一部を吸収可能なメッシュシートをさらに備える、請求項８～１４のいずれか１項に記載の生体成分分析装置。
  16. 　前記抽出物はグルコースであり、
    　前記分析部は、前記グルコースを検出した結果を分析することによって、血糖値を推定するように構成されている、請求項８～１５のいずれか１項に記載の生体成分分析装置。
  17. 　被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持した抽出媒体保持部と、
    　気体で満たされており、前記抽出媒体保持部に接続される入口流路および出口流路と、
    　前記抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、
    　前記反応部で生じる所定の反応から前記抽出物を検出する検出部と、
    　前記被験者から抽出された前記抽出物を保持した前記抽出媒体の少なくとも一部を、前記抽出媒体保持部から前記出口流路を介して前記反応部に移送する液体移送部と、
    　前記抽出物を検出した結果を分析する分析部とを備え、
    　前記抽出媒体保持部を前記被験者の皮膚に接触させて配置することにより、前記抽出媒体保持部に前記抽出物を抽出することが可能となるように構成された、生体成分分析装置。
  18. 　被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持可能に構成された抽出媒体保持部と、
    　前記抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部と、
    　前記所定量と略等しい量の前記抽出媒体を収容した液体収容部とを備え、
    　前記反応部で生じる所定の反応から前記抽出物を検出して分析する分析装置本体に着脱可能に構成された、抽出カートリッジ。
  19. 　前記反応部に配置され、前記反応部に移送された前記抽出媒体の少なくとも一部を吸収可能なメッシュシートをさらに備える、請求項１８に記載の抽出カートリッジ。
  20. 　被験者から抽出される抽出物を保持するための所定量の抽出媒体を保持した抽出媒体保持部と、
    　気体で満たされており、前記抽出媒体保持部に接続される入口流路および出口流路と、
    　前記抽出物によって所定の反応を生じさせる反応部とを備え、
    　前記反応部で生じる所定の反応から前記抽出物を検出して分析する分析装置本体に着脱可能に構成された、抽出カートリッジ。
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