JPH09168530A - 体液採取器具及びそれを用いた体液分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 少なくとも、体液を所望の位置まで伝達
し得る体液伝達部材と、前記体液伝達部材を貫通し得る
穿刺部材とを具備してなることを特徴とする体液採取器
具。 【効果】 吸引によらない方法で容易に体液を採取で
き、体液の分析を簡便にかつ迅速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液や細胞間浸出
液等の体液を採取することのできる体液採取器具、及び
採取した体液中に含まれる被検知物質を分析することの
できる体液分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、酵素、抗体等の生体材料の特異性
を利用した検査システムは、臨床検査材料、食品検査、
環境測定等に広範に用いられている。中でも、ＧＯＤ等
の酸化還元酵素は、反応の前後に被検出物の酸化還元反
応による電子移動を生じるため、電気信号で読み取るセ
ンサー材料として多く利用されている。

【０００３】このような検査システムの代表的なものと
しては、糖尿病患者等に用いられる携帯型の血糖値セン
サーが挙げられる。従来、この血糖値センサーを使用し
て血糖値を測定するには、穿刺器具（ランセット）を用
いて指先に傷を付け、そこから血滴を絞り出し、包材よ
り取り出してセンサーに装着した測定チップにその血滴
を付着させることにより行っていた。しかしながら、こ
のように穿刺器具とセンサーが分離していると、一連の
操作を行うにあたって要する過程が多く煩雑であり、ま
た誤操作の問題もあった。また、この血糖値センサーの
測定チップでは、必要最小量の血液を電極部分と接触さ
せるために、スペーサーを介してフィルムを張り合わ
せ、電極上にスリットを形成し、毛細管現象により血液
をスリット内に導入する方法がとられており、その製造
は困難であった。

【０００４】そこで、穿刺針、毛細管及びセンサーが一
体になった医療用システム（特開昭61-286738 号公報参
照）、穿刺針、吸引具及び血溜体が一体になった採血器
（特開平5-111476号公報、特開平6-311980号公報、特開
平6-327655号公報、特開平7-51251 号公報参照）ならび
に穿刺針、吸引具、血溜体及びセンサーが一体になった
採血器（特開平5-95937 号公報、特開平5-95938 号公報
参照）が提案された。

【０００５】しかしながら、これらの器具における採血
方法は、いずれも注射器やスポイト等により減圧して血
液を吸引する方式によるものであり、前者ではシリンダ
ーの底面を皮膚に密着させないと減圧することができ
ず、φ1.5 mm以下のシリンダーを使用した場合には血液
が穴を塞いでしまい、出血が停止してしまう等の欠点が
あり、後者ではスポイトの構造が複雑である等の欠点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、吸引
によらない方法で体液を採取する機構を有するととも
に、製造が簡単な体液採取器具、及び該体液採取器具
と、体液の出液量を増加させる手段と、表示部とを具備
した便利な体液分析装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決する手段】上記課題に鑑み鋭意研究の結
果、本発明者等は、体液を伝達し得る部材を、穿刺針が
貫通するように設けることにより、吸引方法によらなく
ても容易に体液を採取することができ、体液の分析を簡
便にかつ迅速に行うことができることを見出し、本発明
を完成した。

【０００８】即ち、本発明は、少なくとも、体液を所望
の位置まで伝達し得る体液伝達部材と、前記体液伝達部
材を貫通し得る穿刺部材とを具備してなることを特徴と
する体液採取器具である。また、本発明は、少なくと
も、前記体液採取器具と、体液の出液量を増加させる手
段と、採取した体液の分析結果を表示する表示部とを具
備してなることを特徴とする体液分析装置である。

【０００９】

【作用】吸水性を有する材料からなる体液伝達部材と、
その体液伝達部材を貫通し得る穿刺部材とを有する本発
明の体液採取器具では、出液した体液が毛細管現象等に
より体液伝達部材中を移動し、酵素電極に接触する。ま
た、非吸水性の材料からなる体液伝達部材と、その体液
伝達部材を貫通し得る穿刺部材とを有する本発明の体液
採取器具では、出液した体液が皮膚と体液伝達部材との
間の空隙において毛細管現象等により移動し、酵素電極
に接触する。

【００１０】従って、本発明の体液採取器具によれば、
吸引により採血する方法に伴う問題、即ちシリンダーの
底面を皮膚に密着させないと減圧することができないと
いう問題、φ1.5 mm以下のシリンダーを使用した場合に
体液が穴を塞いでしまい、出血が停止してしまうという
問題、スポイトの構造が複雑であるという問題等を解決
することができる。また、体液を酵素電極等に接触させ
るための特別の手段を設ける必要がなく、分析に要する
一連の操作過程を減らすことができる。

【００１１】本発明の体液採取器具において、複数の異
なる種類の酵素電極を設けることにより、一回の検査で
種々の被検知物質の測定を行うことができる。上記体液
採取器具と、体液の出液量を増加させる手段と、表示部
とを具備する本発明の体液分析装置によれば、一般ユー
ザーが熟練を必要とせず、容易かつ迅速に体液を採取
し、ワンタッチで被検知物質を分析することができる。

【００１２】上記体液採取器具をカートリッジ式にすれ
ば使い捨てにすることができ、細菌の感染等を防止する
ことができる。該体液採取器具を包装すれば、さらに衛
生的に安全である。また、該体液採取器具を複数個で一
のカートリッジとすれば、次々に該体液採取器具を繰り
出すことができ、連続して体液を分析することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。ここで、本発明における体液とは、穿刺
することによって生体から出液し得る液体をいい、例え
ば血液や、細胞間浸出液等が挙げられる。

【００１４】本発明の一例による体液採取器具の斜視図
を図１に示す。また、図１における体液採取器具１のＡ
−Ａ断面図を図２(a) に、体液採取器具１の分解斜視図
を図３に示す。この体液採取器具１は、孔部21，22，23
を有する板状の基体２と、基体２に穿刺針保持部材31を
介して取り付けられ、孔部21内に収納された穿刺針３
と、基体２の底面に設けられた体液伝達部材４とを有す
る。体液伝達部材４の上面には酵素電極が設けられてお
り、酵素電極は作用電極41と対照電極42とから構成され
ている。それぞれの電極41，42にはリード線43が連結さ
れ、基体２の孔部22，23内に収容されている。

【００１５】体液採取器具をこのような構造にすること
により、その大きさをコンパクトにすることができると
いう利点がある。また、電極を平面状にすることができ
るため、該電極の形成を簡単に行うことができる。基体
２はいかなる材料から形成してもよいが、剛性を有する
材料から形成した場合、穿刺針３を突出させるために、
穿刺針保持部材31は弾性を有する材料で形成する必要が
ある。一方、弾性を有する材料で基体２を形成した場
合、穿刺針保持部材31は剛性を有する材料から形成する
ことができる。基体２の大きさ及び形状は、体液分析装
置に設置可能であれば特に制限されないが、設置時の操
作性や穿刺針３の収納性等を考慮すると、穿刺方向の厚
さが２〜50mmであり、穿刺方向に垂直な断面の一辺が３
〜50mmの多角形、直径３〜50mmの円形もしくは楕円形、
又は多角形と円形・楕円形とを組み合わせた形状である
のが好ましい。

【００１６】基体２を形成する剛性を有する材料として
は、例えばプラスチック、セラミックス、金属等が挙げ
られ、弾性を有する材料としては、例えばポリウレタン
ゴム、合成ゴム等や、それら材料からなる織布、不織
布、サージカルテープ材料等が挙げられる。また、穿刺
針保持部材31を形成する弾性を有する材料としては、例
えば粘着テープ等が挙げられ、剛性を有する材料として
は、例えばプラスチック等が挙げられる。

【００１７】穿刺針３は、人体に無害な材料で形成す
る。そのような材料としては、ステンレススチール（Ｓ
ＵＳ）が好ましい。穿刺針３の長さは、体液伝達部材４
及び皮膚の角質層を貫通させるために２〜30mmであるの
が好ましい。本実施例では、穿刺針３は穿刺時以外のと
きは基体２の孔部21内に収納されているため、体液分析
装置への設置、廃棄の際における誤操作による怪我等を
防止することができる。

【００１８】体液伝達部材４は、穿刺針３が貫通できれ
ばいかなる材料から形成してもよく、吸水性の材料又は
非吸水性の材料のいずれかを選択することができる。吸
水性の材料としては、穿刺によって人体から出液した体
液を吸収でき、吸収した体液を毛細管現象等により酵素
電極まで移送することができるものであれば、いかなる
ものを用いてもよい。そのような材料としては、例えば
紙、織布、不織布、多孔質体等を使用することができ
る。紙としては、セルロース濾紙等が挙げられ、織布及
び不織布としては、セルロース、再生セルロース、酢酸
セルロース、絹、綿、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタン、ナイロン等
からなるものが挙げられ、多孔質体としては、ガラスフ
ィルター、ナイロンメンブレン、ニトロセルロースメン
ブレン、酢酸セルロースメンブレン、ポリフッ化ビニリ
デンメンブレン、再生セルロースメンブレン、発泡セル
ロースシート等が挙げられる。これらの吸水性材料の中
でも、剛性、吸水性能等の点より、セルロース濾紙、ガ
ラスフィルター及びポリエステル不織布が好適である。

【００１９】吸水性材料を使用する場合、体液の量がそ
の吸水性材料の吸水容量に限定されるため、一定量の検
体液で検査を行うことが可能である。また、電極の表面
積を大きくとることができるため、感度を向上させるこ
とも可能である。このような吸水性材料は穿刺針３が貫
通し得るため、特別に打ち抜き工程を設ける必要がない
が、場合によっては穿刺針３通過用の孔部を設けてもよ
い。体液伝達部材４を吸水性材料から形成する場合、体
液伝達部材４の厚さは、穿刺針３の長さ、体液の出液
量、穿刺部分から電極までの距離等を考慮して適宜設定
すればよく、具体的には２〜2000μｍ程度が好ましい。

【００２０】一方、非吸水性の材料としては、穿刺によ
って人体から出液した体液を、人体との間で毛細管現象
等により電極まで移送することができるものであれば、
いかなるものを用いてもよい。そのような材料として
は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
スチレン、トリアセチルセルロース等が挙げられる。こ
のような非吸水性材料を穿刺針３が貫通し得るように形
成することにより、特別に打ち抜き工程を設ける必要は
ないが、穿刺針３が貫通できない場合には、穿刺針３通
過用の孔部（穿刺孔）を設ける必要がある。

【００２１】体液伝達部材４を非吸水性材料から形成す
る場合、体液伝達部材４の厚さは穿刺針３の長さを考慮
して適宜設定すればよく、具体的には２〜2000μｍ程度
が好ましい。対照電極42は導電性材料から形成されるの
に対し、作用電極41は導電性物質の他、被検出物質の酸
化還元酵素及び電子伝達物質を含有する。導電性材料
（物質）としては、金、銀、白金、銅等の金属、金ペー
スト、銀ペースト、銅ペースト等の金属ペースト、カー
ボンペースト、金コロイド、銀コロイド等の金属微粒
子、酸化インジウム等が挙げられる。作用電極41におけ
る導電性物質は、酵素反応による電気化学的変化をリー
ド線43に伝達する役割を有する。

【００２２】酸化還元酵素は、被検出物質を認識し、酸
化還元反応を通じて電気化学的変化を生じさせる。本発
明において使用する酸化還元酵素は、被検出物質の酸化
還元反応を行うものであれば特に限定されないが、酵素
電極の製造工程から使用までの乾燥状態における保存の
点で安定であるものが好ましく、場合によっては好熱菌
由来のような耐熱性酵素が好ましい。主要な酸化還元酵
素としては、グルコースオキシダーゼ、グルコースオキ
シダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、Ｄ−又はＬ−アミ
ノ酸オキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、コレステロー
ルオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、尿酸オキシダー
ゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、アルコールデヒドロ
ゲナーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、葉酸デヒドロ
ゲナーゼ等が挙げられる。

【００２３】電子伝達物質は、酵素の反応部位で生じる
局所的な電子の授受を、該電子伝達物質を介して導電性
物質に伝達する機能を有する。このような電子伝達物質
としては、ポリピロール、フェロセン、フェロセン誘導
体、ニコチンアミド誘導体、フラビン誘導体、キノン、
キノン誘導体等が挙げられる。これらの電子伝達物質
は、酵素溶液と混合されるか、酵素に直接修飾されるこ
とにより、酵素及び導電性物質間の電子移動を媒介す
る。

【００２４】作用電極41及び対照電極42は、以上の成分
の他に、例えば緩衝作用を有する塩類、電極を基材に固
定させるためのＰＶＰ、ＰＶＡ及びカラギーナンのよう
なバインダー成分、酵素を安定化させるためのＢＳＡ、
カゼイン等の蛋白質、糖類、検体液の浸透性を改善する
ための界面活性剤、リン脂質等を含有してもよい。ま
た、基材たる体液伝達部材４についても、その吸水性や
検体液の浸透性を改善するために、該体液伝達部材４を
界面活性剤、リン脂質等に浸漬し、その後乾燥させる等
の前処理を行ってもよい。

【００２５】これら電極41，42は、体液伝達部材４に電
極材料を塗布又は貼り付けることにより形成することが
できる。特に、作用電極41を体液伝達部材４に形成する
には、導電性材料、電子伝達材料及び酸化還元酵素を混
合し、一工程で塗布する方法と、導電性材料で電極基板
を形成した後、電子伝達材料及び酸化還元酵素を固着す
る方法とがある。いずれの場合にも、パターニングには
スクリーン印刷法、ロールコーティング法、ディスペン
サー、インクジェット、蒸着法、無電解めっき法等を用
いることができる。但し、高温の焼結を要する金属ペー
ストを使用する場合や、蒸着法、無電解めっき法等の酵
素が安定しにくい環境下では、酵素を失活させないため
にも、電極基板を形成した後、酵素を固定化する方が好
ましい。酵素の固定化は、スクリーン印刷法、ロールコ
ーティング法、ディスペンサー、インクジェット等によ
り行うことができる。

【００２６】一工程で塗布する方法では、例えばカーボ
ンブラックのような導電性材料と、ＧＯＤのような酸化
還元酵素と、ポリピロールのような電子伝達材料とをエ
チルアルコールのような有機溶媒とともに混練し、スク
リーン印刷法等により作用電極41を形成することができ
る。

【００２７】あるいは、導電性材料として金属ゾル粒子
を用い、水溶液中でその金属ゾル粒子に酵素を固定化し
た後、電子伝達物質とともに、ディスペンサー、インク
ジェット、ロールコーティング、スクリーン印刷法等に
よって作用電極41を形成することができる。電極を水溶
液系で調製すれば、酵素の活性を保持したまま一工程で
形成することができる。金属ゾル粒子は、例えば金コロ
イドの場合、塩化金酸を適当な還元剤で還元することに
より調製することができる。金属ゾル粒子の粒径は、還
元剤との反応時間や、還元剤の濃度により調整すること
ができる。酵素を金属ゾル粒子に固定するには、金属ゾ
ル粒子を調製した後、遠心分離で上清に含まれる未反応
液を除去した後、適正な反応条件のpHの緩衝液中でＢＳ
Ａ、糖等の安定剤存在下で酵素を添加することにより、
固定化することができる。

【００２８】以上のようにして、電極を吸水性材料から
なる体液伝達部材に形成した状態を、図４(a),(b) の拡
大図に示す。図４(a) では、電極40は吸水性材料の組織
４ｔの表面に被覆されており、図４(b) では組織４ｔの
表面に被覆されるとともに、組織４ｔの空隙に充填され
ている。

【００２９】体液伝達部材４を吸水性の材料から形成し
た場合、電極41，42は体液伝達部材４の上面又は下面の
いずれに設けてもよいが、非吸水性の材料から形成した
場合には、図２(b) に示すように体液伝達部材４の下面
に設ける必要がある。各電極は、体液の出液量を少量に
抑えるために穿刺部分からなるべく近い位置に形成する
のが好ましく、また、体液による抵抗値を小さくするた
め、作用電極41と対照電極42とは接近させて形成するの
が好ましい。

【００３０】本発明の体液採取器具では、図５(a),(b)
に示すように、吸水性の材料からなる体液伝達部材（吸
水層）４ａが下側になるように、該吸水層４ａと非吸水
性の材料からなるシート４ｂとを積層してもよい。この
場合、酵素電極41,42 は両者の間に設けられていればよ
く、吸水層４ａ又はシート４ｂのいずれの側に形成され
てもよい。吸水層４ａとシート４ｂとの積層は、粘着剤
や、ＰＶＰ等のバインダー等を用いて圧着する方法、ま
たはカルボキシメチルセルロース、微結晶セルロースの
ような吸水性粉末をシート４ｂに塗布する方法等によっ
て行うことができる。

【００３１】本発明の体液採取器具は、複数の酵素電極
を有していてもよい。各々被検知物質に応じた異なる種
類の酵素を使用することにより、同時に多項目の検出を
行うことができる。複数の酵素電極は同一の基材に設け
てもよいし、図６に示すように、体液伝達部材を吸水性
材料からなる複数の層４n,４n'…から構成し、各層に異
なる種類の酵素電極41,42,41',42'を設けてもよい。前
者の場合、基材は吸水性材料からなるものであっても、
非吸水性材料からなるものであってもよく、また非吸水
性材料からなるシートと吸水層との間に設けてよい。後
者の場合、体液は各層に順次浸透して、それぞれの層に
設けられた酵素電極に到達するが、電極同士の接触を防
止するため、図７に示すように、酵素電極が形成された
層４n,４n',４n''…の間に吸水性を有するスペーサー層
４m,４m'…を設けるのが好ましい。

【００３２】図８(a),(b) は、吸水性の材料から形成し
た体液伝達部材４を用いた体液採取器具１による体液
（ここでは血液）採取の一例を示す模式図である。本実
施例では、基体２は剛性を有する材料からなり、穿刺針
保持部材31は弾性を有する材料からなるものとする。穿
刺針保持部材31は、バネに連結したハンマー等によって
叩かれて下方に変形し、それとともに穿刺針３は下方に
押し出される。押し出された穿刺針３は体液伝達部材４
を貫通し、その下に装着された指を穿刺した後、穿刺針
保持部材31の弾力により元の位置に戻る。穿刺された指
は出血するが、その血液は体液伝達部材４に吸収され、
毛細管現象等により電極41，42に到達する。血中の被検
知物質は電気信号に変換され、リード線43を通じて体液
分析装置内に設けられたセンサーに送られる。

【００３３】図９(a),(b) は、非吸水性の材料から形成
した体液伝達部材４を用いた体液採取器具１による血液
採取の一例を示す模式図である。本実施例では、基体２
は弾性を有する材料からなり、穿刺針保持部材31は剛性
を有する材料からなるものとする。穿刺針保持部材31
は、バネに連結したハンマー等によって叩かれ、基体２
を変形させる。基体２の変形によって穿刺針３は下方に
押し出され、体液伝達部材４を貫通する。そして体液伝
達部材４の下に装着された指を穿刺した後、基体２の弾
力により元の位置に戻る。穿刺された指は出血するが、
その血液は毛細管現象等によって体液伝達部材４と指と
の間を移動し、電極41，42に到達する。血中の被検知物
質は電気信号に変換され、リード線43を通じて体液分析
装置内に設けられたセンサーに送られる。

【００３４】なお、本実施例では電極を体液伝達部材に
設けたが、本発明はこれに限定されず、体液伝達部材か
ら電気信号を取り出す手段を体液分析装置側に設けても
よい。例えば、基体２の孔部22，23に対応する円柱状の
導電性部材を体液分析装置内に設置し、体液採取器具を
装着した際に体液伝達部材に接触するように駆動させれ
ば、本実施例のように電極及びリード線を設けなくても
被検知物質を測定することができる。また、本実施例で
は被検知物質を電気化学的に測定する方法を例にとって
説明したが、ＧＯＤ−発色基質等を用いて光学的に検出
する手段を適用することもできる。

【００３５】この体液採取器具１は、カートリッジ式に
して体液分析装置に用いることができる。それによって
使い捨てが可能となり、細菌の感染等を防止することが
できる。また、この体液採取器具１を包装すれば、さら
に衛生的に安全となり、酵素の失活も防止することがで
きる。包装体11よって包装した体液採取器具１の断面図
を図10に示す。この包装体11は、気密性を有するもので
あればいかなるものから形成してもよいが、例えばアル
ミ箔とポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレン等とを
複数積層したラミネートフィルムを用いることができ
る。包装は無菌状態で行うのが好ましい。

【００３６】体液採取器具１をカートリッジ式とする場
合、体液採取器具１を複数個で一のカートリッジとすれ
ば、次々に体液採取器具を繰り出すことができ、連続し
て体液を分析することができる。図11は、各々包装体11
により包装された５個の体液採取器具１を、一のカート
リッジホルダー12に装填した状態を示す断面図である。

【００３７】次に、本発明の別の例による体液採取器具
の斜視図を図12に示す。また、図12における体液採取器
具１'の体液伝達部材４の平面図を図13に、体液採取器
具１'を使用した体液採取の一例を示す模式図を図14
(a),(b),(c) に示す。体液採取器具１'は、円筒状のシ
リンダー24と、シリンダー24の中を摺動可能な穿刺針保
持部材31と、穿刺針保持部材31に取り付けられた穿刺針
３と、シリンダー24の下端に設けられた体液伝達部材４
とを有する。図13に示すように、体液伝達部材４には作
用電極41及び対照電極42が設けられており、それぞれの
電極には配線44が設けられている。各電極41，42及び配
線44は、体液伝達部材４の上面又は下面のいずれに設け
てもよいが、体液伝達部材４が非吸水性の材料からなる
場合には、下面に設ける必要がある。

【００３８】シリンダー24の大きさ及び形状は、体液分
析装置に設置可能であれば特に制限されないが、設置時
の操作性や穿刺針３の収納性等を考慮すると、穿刺方向
の高さが２〜50mmであり、穿刺方向に垂直な断面が直径
３〜50mmの円形もしくは楕円形、一辺が３〜50mmの多角
形、又は多角形と円形・楕円形とを組み合わせた形状で
あるのが好ましい。

【００３９】この体液採取器具１'においても、吸水性
の材料からなる体液伝達部材（吸水層）と、非吸水性の
材料からなるシートとを積層してもよく、また、複数の
酵素電極を設けてもよい。複数の酵素電極は、図15に示
すように同一の基材に設けてもよいし、体液伝達部材を
吸水性材料からなる複数の層から構成し、各層に異なる
種類の酵素電極を設けてもよい。図15のような場合で
も、基材は吸水性材料からなるものであっても、非吸水
性材料からなるものであってもよく、また吸水性材料か
らなる体液伝達部材と非吸水性材料からなるシートとの
間に電極を設けてもよい。

【００４０】本体液採取器具１'では、穿刺針保持部材3
1はバネに連結したハンマー等によって押されて下方に
摺動する。それによって穿刺針３は体液伝達部材４を貫
通し、その下に装着された指を穿刺する。穿刺針３及び
穿刺針保持部材31は、常法により、例えばバネ等の作用
を利用して、元の位置に戻る。穿刺された指は出血する
が、その血液は体液伝達部材４に吸収されるか、又は体
液伝達部材４と指との間を伝わって、電極41，42に到達
する。血中の被検知物質は電気信号に変換され、配線44
を通じて体液分析装置内に設けられたセンサーに送られ
る。

【００４１】以上体液採取器具について説明したが、次
にこの体液採取器具を用いた本発明の体液分析装置につ
いて説明する。なお、本実施例では体液採取器具を測定
チップということとする。

【００４２】図16は、本発明の一例による体液分析装置
の斜視図である。この体液分析装置５は、ハウジング６
と、そのハウジング６の一の側部に設けられた表示部6
1、緊締スイッチ62、穿刺針発射スイッチ63、測定チッ
プ設置具64、測定部80及び緊締部７と、ハウジング６の
内部に設けられたカートリッジホルダー収納部８及び穿
刺針駆動部９とを有するとともに、測定部80内に測定チ
ップ81ａを設置し、カートリッジホルダー収納部８内
に、包装体83によって包装された測定チップ81ｂ，81
ｃ，81ｄ，81ｅを含むカートリッジホルダー82を収納し
ている。

【００４３】図17(a),(b) に示すように、カートリッジ
ホルダー82に収納された測定チップ81は、測定チップ設
置具64によって１個づつ測定部80に送り出される。この
とき、測定部80に設けられた爪部80ａによって、測定チ
ップ81から包装体83が引き剥がされるため、測定チップ
81は衛生上安全な状態で測定部80に設置される。測定チ
ップ設置具64は、カートリッジホルダー82に対して摺動
可能に設けられており、測定チップ81を送り出した後、
バネ84によって元の位置に戻される。測定チップ81ａが
送り出された後に残された測定チップ81ｂ，81ｃ，81
ｄ，81ｅはバネ85によって押圧され、測定チップ81ｂが
測定チップ設置具64によって送り出され得る位置に移動
する。

【００４４】測定チップ設置具64は、測定チップ81を測
定部80に送り出すことができればいかなる構成を有して
いてもよいが、例えば、通常の状態では設置具の先端部
64ａは水平方向を向いており、測定チップ設置具64の下
を測定チップ81が通過し得るが、使用する際、測定チッ
プ設置具64に触れると設置具先端部64ａが斜め下方に向
いて測定チップ81の後端部に当接し、測定チップ設置具
64を摺動させることにより、測定チップ81を測定部80に
送り出すことができるような構成を取ることができる。

【００４５】なお、図示はしなかったが、測定後の測定
チップを被験者が直接触れずに廃棄できるような、押し
出し・廃棄機能を設けるのが好ましい。包装体83は、所
望の手段によって測定チップ81から脱離されればいかな
る構成を有していてもよいが、例えば、測定部80に設け
られた爪部80ａによって引き剥がされるようにする場合
には、先端が割れた耳部83ａを設け、その割れた部分の
間に爪部80ａが入るような構成を取ることができる。

【００４６】緊締部７は、体液の出液量を増加させるた
めに設けられており、この中に指が挿入される。本実施
例では緊締部７は円筒状になっているが、リング状、筒
型等種々の形状を選択することができる。被測定者の指
の太さには個人差があるため、伸縮性を有する材料や、
ベルト等により内径を調節できるものであるのが好まし
い。

【００４７】緊締部７の内部には、指を圧迫・鬱血させ
る緊締部材71が設けられている。この緊締部材71は、測
定時以外は指に軽く接触してその指を固定しているが、
必要時（例えば、穿刺直前又は穿刺前〜穿刺時）には内
径が小さくなり、指を圧迫するとともに指の血管を鬱血
させ、穿刺時に十分量の体液を得ることができる。ま
た、穿刺直後に指を圧迫することにより、穿刺部分から
十分量の体液を絞り出すことができる。緊締部材71とし
ては、指を圧迫・鬱血させることができるものであれ
ば、いかなるものからなってもよいが、例えば血圧の測
定に用いられる加圧帯のように、空気の注入を利用する
ものや、モーター等の駆動によるベルトの締めつけを利
用するもの等を用いることができる。

【００４８】測定部80に設置された測定チップ81の穿刺
針（図１〜図３，図８参照）は、穿刺針駆動部９におけ
るバネ91に連結したハンマー92によって打ち出され、体
液伝達部材から突出する。ハンマー92の作動は常法によ
って行えばよく、穿刺針発射スイッチ63を押した際に作
動するような手段を設ければよい。表示部61は、視認性
を高めるためにできるだけ大きく形成するのが好まし
く、また、指を緊締部７に挿入した際に、その指によっ
て隠れない位置に設けるのが好ましい。

【００４９】上記体液分析装置５を用いて、血液中の被
検知物質を測定する方法の一例を説明する。まず最初
に、カートリッジホルダー収納部８にカートリッジホル
ダー82を挿入し、測定チップ設置具64によって測定チッ
プ81を測定部80に送り出す。次に緊締部７に指を挿入し
（図18参照）、緊締スイッチ62を入れる。すると指は緊
締部材71によって圧迫され、鬱血する。この状態で穿刺
針発射スイッチ63を入れると、測定チップ81の穿刺針が
バネ91に連結したハンマー92によって打ち出され、体液
伝達部材から突出し、指を穿刺する。指から出血した血
液は、体液伝達部材に吸収されるか、体液伝達部材と指
との間を伝わって電極に到達し、血中の被検知物質が電
気信号となってセンサーに送られ、測定値が表示部61に
示される。

【００５０】また、上記体液分析装置５を用いて、血液
中の被検知物質を測定する方法の別の例を説明する。カ
ートリッジホルダー収納部８にカートリッジホルダー82
を挿入し、測定チップ設置具64によって測定チップ81を
測定部80に送り出し、その後緊締部７に指を挿入するま
では上記と同様であるが、次に、穿刺針発射スイッチ63
を入れる。すると、測定チップ81の穿刺針がバネ91に連
結したハンマー92によって打ち出され、体液伝達部材か
ら突出し、指を穿刺する。穿刺した後、緊締スイッチ62
を入れる。それによって緊締部材71が指を圧迫し、穿刺
した部分から血液が絞り出される。出血した血液は、体
液伝達部材に吸収されるか、体液伝達部材と指との間を
伝わって電極に到達し、血中の被検知物質が電気信号と
なってセンサーに送られ、測定値が表示部61に示され
る。

【００５１】なお、前述した体液採取器具１'を使用し
た本発明の別の例による体液分析装置５'の斜視図を図1
9及び図20に示すが、基本的な構成は上記体液分析装置
５と同様であり、穿刺針発射スイッチ63を入れると、バ
ネ91に連結したハンマー92が穿刺針保持部材31を叩き出
し、それによって穿刺針３が押し出されて体液伝達部材
４を貫通し、指を穿刺するようになっている。以上の実
施例では、被検知物質を電気化学的に測定する方法を例
にとって説明したが、ＧＯＤ−発色基質等を用いて光学
的に検出する場合には、測定部に入射した光の反射等を
読み取り、数値化する機構を用いればよい。

【００５２】このような本発明の体液分析装置によれ
ば、測定チップ又はカートリッジを装着した後は、単純
なスイッチ操作により、指の圧迫、穿刺、検出及び測定
値の表示、又は穿刺、指の圧迫、検出及び測定値の表示
の一連の操作過程を連続して行うことができるととも
に、ワンタッチで検査を済ませることができる。また、
本装置は穿刺部材、体液伝達部材、電極又は電気信号を
取り出す手段、体液の出液量を増加させる手段及び表示
部を全て具備しているため、一般ユーザーが熟練を必要
とせず、容易かつ迅速に使用することができる。

【００５３】以上、図面を用いて本発明を詳細に説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の思
想を逸脱しない限り、種々の変更を施すことができる。
例えば、緊締部材の代わりに２本のローラーや洗濯挟み
状のものを用いて、皮膚から体液を絞り出すようにする
ことができる。

【００５４】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。 （実施例１）金ゾル粒子（粒径40nm程度）とグルコース
オキシダーゼとを含む燐酸緩衝液（pH7.3 ）を撹拌し、
酵素の固定化を行った。この溶液にポリピロールを混合
し、作用電極成分溶液(a) とした。一方、作用電極成分
溶液(a) と同様の条件で、グルコースオキシダーゼの代
わりにコレステロールオキシダーゼを金ゾル粒子に固定
化した作用電極成分溶液(b) を調製した。

【００５５】図21に示すように、対照電極42,42'として
金ペーストをスクリーン印刷で形成したガラス繊維濾紙
４n,４n'２枚に、それぞれディスペンサーで作用電極成
分溶液(a) 及び(b) を塗布し、50℃で２分間乾燥させ、
酵素電極(A) 及び(B) 41,41'を形成した。このように酵
素電極(A) 及び(B) 41,41'を形成したガラス繊維濾紙４
n,４n'２枚を、同じガラス繊維濾紙からなるスペーサー
４m を介して積層し、体液伝達部材４とした。この体液
伝達部材４を使用して、図22に示すような体液採取器具
１''を製造した。

【００５６】各電極41,42,41',42' は、リード線43を通
じて読み取り機（図示せず）に接続した。手指に上記体
液採取器具１''を装着し、穿刺針で出血させた。血液
は、穿刺部からガラス繊維４n,４n',４m を通じて酵素
電極(A) 及び(B) 41,41'に伝達され、上記読み取り機に
よって血液中のグルコース濃度及びコレステロール濃度
を検知することができた。

【００５７】（実施例２）ＧＯＤのリジン残基にカルボ
ジイミドを介してフェロセンカルボン酸を導入したフェ
ロセン修飾ＧＯＤ溶液900 μl と、ＰＶＰ0.123 ｇと、
エタノール100 μl とを混合し、酵素電極成分溶液とし
た。図23に示すように、直径２mmの穿刺孔４ｈを設けた
ポリスチレンシート４ｂに、銀ペーストでスクリーン印
刷を用いて作用電極41の基板及び対照電極42を形成し
た。さらに、スクリーン印刷を用いて上記酵素電極成分
を作用電極基板上に塗布し、50℃で５分間乾燥させ、酵
素電極とした。

【００５８】酵素電極が形成された側のポリスチレンシ
ート４ｂ上に、微結晶セルロース：エタノール：トリト
ンＸ-100＝１：１：0.01からなる吸水層用溶液をスクリ
ーン印刷で全面塗布し、50℃で５分間乾燥させた後、風
乾で完全に乾燥させた。このように吸水層４ａを形成し
たシートを使用し、吸水層４ａが下面になるようにして
図24に示すような体液採取器具１'''を製造した。実施
例１と同様にして、各電極41,42 を読み取り機に接続
し、測定を行った。その結果、血液中のグルコース濃度
を検知することができた。

【００５９】

【発明の効果】本発明の体液採取器具は製造が簡単であ
り、また本発明の体液分析装置によれば、吸引によらな
い方法で容易に体液を採取でき、体液の分析を簡便にか
つ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の体液採取器具の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】(a) は図１における体液採取器具のＡ−Ａ断面
図を示す。(b) は本発明の他の例による体液採取器具の
断面図を示す。

【図３】図１における体液採取器具の分解斜視図を示
す。

【図４】吸水性の材料からなる体液伝達部材に形成した
電極の拡大図を示す。(a) は、電極が吸水性材料の組織
の表面に被覆されている状態を示し、(b) は、電極が組
織表面に被覆されているとともに、組織の空隙に充填さ
れている状態を示す。

【図５】(a) は、吸水性の材料からなる体液伝達部材
（吸水層）と、非吸水性の材料からなるシートとの積層
を示す斜視図であり、(b) はその断面図を示す。

【図６】複数層からなる体液伝達部材の一例を示す斜視
図である。

【図７】複数層からなる体液伝達部材の他の例を示す斜
視図である。

【図８】本発明の一例による体液採取器具を用いた穿刺
・体液の採取を示す模式図である。(a) は穿刺している
状態、(b) は穿刺直後の状態を示す。

【図９】本発明の他の例による体液採取器具を用いた穿
刺・体液の採取を示す模式図である。(a) は穿刺してい
る状態、(b) は穿刺直後の状態を示す。

【図１０】本発明の包装した体液採取器具を示す断面図
である。

【図１１】カートリッジホルダーに収納した本発明の体
液採取器具を示す断面図である。

【図１２】本発明の体液採取器具の別の例を示す斜視図
である。

【図１３】図７の体液採取器具における体液伝達部材の
一例を示す平面図である。

【図１４】本発明の別の例による体液採取器具を用いた
穿刺・体液の採取を示す模式図である。(a) は穿刺前の
状態、(b) は穿刺している状態、(c) は穿刺直後の状態
を示す。

【図１５】図７の体液採取器具における体液伝達部材の
他の例を示す平面図である。

【図１６】本発明の体液分析装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図１７】カートリッジホルダーに収納した本発明の体
液採取器具（測定チップ）を示す断面図である。(a) は
測定チップを送り出す前の状態、(b) は測定チップを送
り出した後の状態を示す。

【図１８】本発明の一例による体液分析装置に指を装着
した状態を示す斜視図である。

【図１９】本発明の体液分析装置の別の例を示す斜視図
である。

【図２０】本発明の別の例による体液分析装置に指を装
着し、穿刺している状態を示す斜視図である。

【図２１】実施例１における体液伝達部材を示す斜視図
である。

【図２２】実施例１における体液採取器具を示す断面図
である。

【図２３】実施例２における体液伝達部材を示す斜視図
である。

【図２４】実施例２における体液採取器具を示す断面図
である。

【符号の説明】

１,１',１'',１'''…体液採取器具 11，83…包装体 12，82…カートリッジホルダー ２…基体 21，22，23…孔部 24…シリンダー ３…穿刺針 31…穿刺針保持部材 ４,４n,４n',４n''…体液伝達部材 ４m,４m'…スペーサー層 ４ａ…吸水層 ４ｂ…シート ４ｔ…吸水性材料の組織 ４ｈ…穿刺孔 40…電極 41,41'…作用電極 42,42'…対照電極 43…リード線 44…配線 ５,５'…体液分析装置 ６…ハウジング 61…表示部 62…緊締スイッチ 63…穿刺針発射スイッチ 64…測定チップ設置具 64ａ…設置具先端部 ７…緊締部 71…緊締部材 ８…カートリッジホルダー収納部 80…測定部 80ａ…爪部 81ａ〜ｅ…測定チップ 83ａ…包装体耳部 84，85，91…バネ ９…穿刺針駆動部 92…ハンマー

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、体液を所望の位置まで伝達
   し得る体液伝達部材と、前記体液伝達部材を貫通し得る
   穿刺部材とを具備してなることを特徴とする体液採取器
   具。
2. 【請求項２】 前記体液伝達部材が、吸水性の材料から
   形成されていることを特徴とする、請求項１記載の体液
   採取器具。
3. 【請求項３】 前記体液伝達部材に一種又は複数種の酵
   素電極が設けられていることを特徴とする、請求項２記
   載の体液採取器具。
4. 【請求項４】 前記体液伝達部材が複数層からなり、各
   層に異なる種類の酵素電極が設けられていることを特徴
   とする、請求項２記載の体液採取器具。
5. 【請求項５】 酵素電極が設けられた層の間に、吸水性
   を有するスペーサー層が設けられていることを特徴とす
   る、請求項４記載の体液採取器具。
6. 【請求項６】 吸水性の材料から形成されている前記体
   液伝達部材の上に、非吸水性の材料からなるシートが積
   層されており、前記体液伝達部材と前記シートとの間に
   一種又は複数種の酵素電極が設けられていることを特徴
   とする、請求項２記載の体液採取器具。
7. 【請求項７】 前記吸水性の材料が、紙、織布、不織布
   又は多孔質体であることを特徴とする、請求項２記載の
   体液採取器具。
8. 【請求項８】 前記織布及び不織布が、セルロース、再
   生セルロース、酢酸セルロース、絹、綿、ポリアミド、
   ポリエステル、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリウ
   レタン及びナイロンからなる群から選ばれた少なくとも
   １種からなることを特徴とする、請求項７記載の体液採
   取器具。
9. 【請求項９】 前記多孔質体が、ガラスフィルター、ナ
   イロンメンブレン、ニトロセルロースメンブレン、酢酸
   セルロースメンブレン、ポリフッ化ビニリデンメンブレ
   ン、再生セルロースメンブレン及び発泡セルロースシー
   トからなる群から選ばれた少なくとも１種からなること
   を特徴とする、請求項７記載の体液採取器具。
10. 【請求項１０】 前記体液伝達部材が非吸水性の材料か
    ら形成されており、前記体液伝達部材の下面に一種又は
    複数種の酵素電極が設けられていることを特徴とする、
    請求項１記載の体液採取器具。
11. 【請求項１１】 前記酵素電極が作用電極部と対照電極
    部とから構成され、該作用電極部が被検出物質の酸化還
    元酵素、電子伝達物質及び導電性物質を含有することを
    特徴とする、請求項３、４、６又は１０いずれか記載の
    体液採取器具。
12. 【請求項１２】 前記導電性物質が金属ゾル粒子である
    ことを特徴とする、請求項１１記載の体液採取器具。
13. 【請求項１３】 前記作用電極部が、水溶液中で前記金
    属ゾル粒子に前記酸化還元酵素を固定化した後、前記電
    子伝達物質とともに、ディスペンサー、インクジェッ
    ト、ロールコーティング又はスクリーン印刷法によって
    形成されたものであることを特徴とする、請求項１２記
    載の体液採取器具。
14. 【請求項１４】 前記体液採取器具が包装体により包装
    されていることを特徴とする、請求項１乃至１３いずれ
    か記載の体液採取器具。
15. 【請求項１５】 少なくとも、請求項１又は２記載の体
    液採取器具と、前記体液伝達部材から電気信号を取り出
    す手段と、体液の出液量を増加させる手段と、採取した
    体液の分析結果を表示する表示部とを具備してなること
    を特徴とする体液分析装置。
16. 【請求項１６】 少なくとも、請求項３、４、６又は１
    ０いずれか記載の体液採取器具と、体液の出液量を増加
    させる手段と、採取した体液の分析結果を表示する表示
    部とを具備してなることを特徴とする体液分析装置。
17. 【請求項１７】 少なくとも、請求項１４記載の体液採
    取器具と、体液の出液量を増加させる手段と、採取した
    体液の分析結果を表示する表示部と、前記体液採取器具
    から前記包装体を脱離させる手段とを具備してなること
    を特徴とする体液分析装置。
18. 【請求項１８】 前記体液採取器具が１個又は複数個で
    一のカートリッジを構成することを特徴とする、請求項
    １５乃至１７いずれか記載の体液分析装置。