JP2009019998A

JP2009019998A - バイオセンサ

Info

Publication number: JP2009019998A
Application number: JP2007182940A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sato; 秀樹佐藤
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: JP4856018B2

Abstract

【課題】本発明は、計測表示器への取り付け及び取り外し作業を容易に行うことができ、また、センサ部に付着した血液等が手に付着し難いバイオセンサを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のバイオセンサ１０は、絶縁体から成る基板１６、基板１６上に設けられた作用電極１８、作用電極１８と一定間隔を空けて設けられた対向電極２０、作用電極１８及び対向電極２０上に設けられた反応部２２、及び検体を反応部２２まで導入する供給口２４、を備えるセンサ部１２と、絶縁体から成り、センサ部１２が摺動自在に案内される案内孔３２を備えた支持部１４と、を含んで構成され、センサ部１２が供給口２４と反対側の方向へ摺動した際に、供給口２４が案内孔３２内に収納されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、検体中の基質成分量を測定することによって定量分析できるバイオセンサに関する。

従来から、検体の血糖値等を測定するバイオセンサが案出されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。このバイオセンサによれば、供給口から導入された血液等に反応部が反応した時の作用電極及び対向電極間の電流値を測定することによって、血糖値等を測定できる。

特公平０８−０１２０８号公報国際公開第２００４／０１７０５７号パンフレット

バイオセンサによる血糖値等の測定時には、バイオセンサが計測表示器のセンサ取り付け開口部に挿入されることとなるが、バイオセンサは消耗品であるため、測定後には、計測表示器から取り外されて、廃棄処分される。

ここで、測定後にバイオセンサを計測表示器から取り外す作業は、人の手によってバイオセンサを把持しながら行われていたため、バイオセンサに付着した血液から感染症に罹患する恐れがあり、バイオセンサの取り外し作業は、手袋をして行う等、細心の注意を払って行われていた。

また、近年の技術開発によって小型化が進んだバイオセンサでは、バイオセンサに付着した血液等が手に付着する危険性が一段と高まったのに加え、バイオセンサの計測表示器への取り付けや取り外しといった作業性、取扱性も悪化している。特に、高齢者や指先での細かい作業を苦手とする人にとっては、小型のバイオセンサを計測表示器に取り付ける作業や、手に血液等が付着することなくバイオセンサを取り外す作業は、困難を極める。

そこで本願発明者は、上記の問題点に鑑み、計測表示器への取り付け及び取り外し作業を容易に行うことができ、また、取り外し作業の際には、バイオセンサに付着した血液等が手に付着し難いバイオセンサを提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。

即ち、本発明は、検体中の基質成分量を測定するバイオセンサであって、絶縁体から成る基板、該基板上に設けられた作用電極、該作用電極と一定間隔を空けて設けられた対向電極、該作用電極及び該対向電極上に設けられた反応部、及び検体を該反応部まで導入する供給口、を備えるセンサ部と、絶縁体から成り、前記センサ部が摺動自在に案内される案内孔を備えた支持部と、を含んで構成され、前記センサ部が前記供給口と反対側の方向へ摺動した際に、前記供給口が前記案内孔内に収納されることを特徴とする。

また、かかるバイオセンサにおいて、前記供給口が前記案内孔内に収納された状態で、前記センサ部の前記供給口と反対側の方向への摺動を規制する規制手段を備えたことを特徴とする。

本発明のバイオセンサによると、検体中の基質成分量の測定時には、センサ部が備える供給口が支持部から突出した状態となるため、支持部が測定作業の妨げとなることはなく、従来のバイオセンサと同様、供給口への血液等の点着を容易に行い得る。一方、測定後に本発明のバイオセンサを計測表示器から取り外す際は、支持部を把持して摺動させることにより、供給口は、支持部が備える案内孔内に収納されるため、供給口付近に付着した血液等の手への付着を防止し得る。従って、供給口付近に付着した血液から感染症に罹患することを予防できる。

また、本発明のバイオセンサは、その構造上、容易に血液等の手への付着、感染症の予防等が図られるため、医療現場等における測定作業の効率化、バイオセンサの取扱性向上等も図られる。

更に、本発明のバイオセンサは、小型のセンサ部が、支持部が備える案内孔内に挿入された状態で構成されているため、バイオセンサの計測表示器への取り付け及び取り外し作業は支持部を把持して容易に行うことができ、特に高齢者や指先での細かい作業を苦手とする人等にとって、取扱性や測定作業の作業性等を向上することができる。

また更に、本発明のバイオセンサにおいて、規制手段を設けることによって、更なる測定作業の効率化、バイオセンサの取扱性向上等を図ることができる。また、規制手段の態様によっては、支持部が備える案内孔内からのセンサ部の脱落を容易に防止し得る。

以下、本発明のバイオセンサの実施形態について、図面に基づき説明する。図１（ａ）及び（ｂ）に示した本実施の形態に係るバイオセンサ１０は、検体中の基質成分量を測定するバイオセンサであって、センサ部１２と支持部１４とを含んで構成されている。

センサ部１２は、絶縁体から成る基板１６、基板１６上に設けられた作用電極１８、同じく基板１６上に、作用電極１８と一定間隔を空けて設けられた対向電極２０、作用電極１８及び対向電極２０上に設けられた反応部２２、及び血液等の検体を反応部２２まで導入する供給口２４、を備えており、反応部２２が供給口２４から導入された検体に反応することにより、検体中の基質成分量（例えば、血糖値等。）を測定することができる。なお、符号２６は基板１６の両側縁部に各々形成された段差部であり、この段差部２６と、後述する支持部１４が備える係止部２８とによって規制手段３０が構成される。規制手段３０の作用効果については後述する。

支持部１４は、絶縁体から成り、センサ部１２が摺動自在に案内される案内孔３２を備えている。符号２８は、上記の通り、規制手段３０を構成する係止部であって、支持部１４の一端部１４ａ側、換言すれば、案内孔３２の一端開口３２ａ側における案内孔３２内に形成されている。

基板１６及び支持部１４を構成する絶縁体は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ユニット及び芳香族ユニットから成る生分解性ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂シート、より耐熱性、耐薬品性、強度等に優れるポリアミドイミドシート、ポリイミドシート等のプラスチックシート、セラミック等の無機系基板等である。

作用電極１８及び対向電極２０は、各々帯状をなし、基板１６上において一定間隔を空けて並行に配置されている。作用電極１８等は、基板１６上に、例えば白金、金、ニッケル、パラジウム、インジウム−スズ酸化物等の良電導体によって形成される。形成方法としては、ホットスタンピングが考えられる。真空蒸着又はスパッタリングによる方が微細な電極パターンを精度良く形成できるので好ましい。スパッタリングの場合は、電極形成外をマスキングすることで一挙に形成できる。

反応部２２は、酸化還元酵素及び電子受容体を含んで構成される。例えば、酸化還元酵素及び電子受容体を含む液体状の材料を塗布して乾燥させることにより構成される。酸化還元酵素は、例えば、グルコースを測定する場合には、グルコースオキシダーゼが挙げられる。グルコースオキシダーゼは、グルコースと反応して、グルコン酸及び過酸化水素が生成する。また、アルコール値を測定する場合には、アルコールオキシダーゼ又はアルコールデヒドロゲナーゼを使用する。また、乳酸を測定する場合には、乳酸オキシダーゼ又は乳酸デヒドロゲナーゼを使用する。また、尿酸を測定する場合には、ウリカーゼを使用する。一般には酵素の酸化還元を促進させる無機又は有機の微細粉末状化合物である。例えば、フェリシアン化アルカリ金属塩（特にフェリシアン化カリウム金属塩が好ましい。）、フェロセン又はそのアルキル置換体、ｐ−ベンゾキノン、メチレンブルー、β−ナフトキノン−４−スルホン酸カリウム、フェナジンメトサルフェート、２、６−ジクロロフェノール−インドフェノール等が挙げられる。フェリシアン化アルカリ金属塩、フェロセン系が、電子移動媒体としての働きが安定しており、水、アルコール類、又はこれら混合溶媒等の水性溶媒に良く溶けるため、電子受容体として有効に作用する。

供給口２４は、図１（ｂ）及び図２に示したように、基板１６上にスペーサ３４を介して設けられたカバー３６の先端縁３６ａと、基板１６の先端縁１６ａとによって形成される。即ち、スペーサ３４によって先端縁３６ａと先端縁１６ａとの間に生じた隙間により供給口２４が形成される。供給口２４から導入された血液等の検体は、十分な量であれば、毛細管現象によってスペーサ３４の先端縁３４ａまで到達することが可能である。

本実施形態のバイオセンサ１０において、センサ部１２は、図３（ａ）に示したように、基板１６上に一定間隔を空けて作用電極１８及び対向電極２０を設け、図３（ｂ）に示したように、作用電極１８及び対向電極２０上に反応部２２を塗布して、スペーサ３４を介してカバー３６で覆うことにより形成される。そして、図１に示したように、支持部１４が備える案内孔３２内にセンサ部１２が挿入されることによって、案内孔３２内を摺動自在に案内されるセンサ部１２を備えた本実施形態のバイオセンサ１０が構成される。なお、本実施形態では、センサ部１２に段差部２６が形成され、支持部１４における案内孔３２内に係止部２８が形成され、これら段差部２６及び係止部２８によって規制手段３０が構成されている。従って、支持部１４の他端部１４ｂ側にある案内孔３２の他端開口３２ｂから、センサ部１２における基板１６の後端縁１６ｂ側を挿入し、この後端縁１６ｂ側を案内孔３２の一端開口３２ａから突出させることによって、本実施形態のバイオセンサ１０が構成される。

以上の構成から成る本実施形態のバイオセンサ１０は、血糖値等の基質成分量を測定する際、不図示の計測表示器が備えるセンサ取り付け開口部に挿入される。以下に、このバイオセンサ１０を使用して血糖値を測定する場合の作用について説明する。

血糖値の測定者は、まず、バイオセンサ１０におけるセンサ部１２を計測表示器（不図示）に取り付ける。具体的には、センサ部１２における基板１６の後端縁１６ｂ側を、計測表示器のセンサ取り付け開口部に挿入し、図１に示したように、センサ部１２が備える供給口２４を支持部１４の他端部１４ｂから突出させる。なお、センサ取り付け開口部には、基板１６の後端縁１６ｂのみが挿入されてもよく、或いは支持部１４の他端部１４ｂと共に基板１６の後端縁１６ｂ側が挿入されてもよい。つまり、バイオセンサ１０を計測表示器に取り付けた際、少なくとも供給口２４が、支持部１４の他端部１４ｂから突出すればよい。

上記のようにして、センサ部１２が備える供給口２４を支持部１４から突出させた状態で、針等を指先に突刺して出た血液を供給口２４に点着する。供給口２４に点着した血液は、基板１６とカバー３６との隙間を毛細管現象によって、作用電極１８及び対向電極２０に沿ってスペーサ３４の先端縁３４ａに向って流動する。そして、反応部２２において酵素反応させ、その際の電気化学変化を作用電極１８及び対向電極２０で検出することによって血糖値が測定され、測定結果が計測表示器に表示される。

血糖値の測定後は、支持部１４を把持した状態で、この支持部１４を供給口２４側へ摺動させると、図４に示したように、供給口２４が案内孔３２内に収納される。ここで、バイオセンサ１０の取り付け方向、換言すれば、センサ部１２のセンサ取り付け開口部への挿入方向が、支持部１４の摺動方向に一致している場合には、支持部１４を供給口２４側へ摺動させると、上記の通り供給口２４が案内孔３２内に収納されると共に、支持部１４が備える係止部２８に、センサ部１２が備える段差部２６が当接し、支持部１４の摺動が規制される。そして、更に支持部１４を供給口２４側へ移動させようとすると、支持部１４と共にセンサ部１２が計測表示器のセンサ取り付け開口部から取り外されることとなり、一連の血糖値測定作業が終了する。

以上のように、本実施形態のバイオセンサ１０によると、血糖値等の基質成分量の測定時には、供給口２４が支持部１４から突出した状態となるため（図１（ａ）参照）、支持部１４が測定作業の妨げとなることはなく、従来のバイオセンサと同様、供給口２４への血液等の点着を容易に行い得る。一方、測定後にバイオセンサ１０を計測表示器から取り外す際は、支持部１４を把持して摺動させることにより、センサ部１２が備える供給口２４は、支持部１４が備える案内孔３２内に収納されるため（図４参照）、供給口２４付近に付着した血液等の手への付着を防止し得る。従って、供給口２４付近に付着した血液から感染症に罹患することを予防できる。

また、バイオセンサ１０の構造上、従来のバイオセンサに比べて、容易に血液等の手への付着、感染症の予防等が図られるため、医療現場等における測定作業の効率化、バイオセンサ１０の取扱性向上等も図られる。特に、規制手段３０が設けられることによって、支持部１４を把持して摺動させることにより、支持部１４と共にセンサ部１２を計測表示器のセンサ取り付け開口部から取り外すことが可能となる。

更に、本実施形態のバイオセンサ１０は、小型のセンサ部１２が、支持部１４が備える案内孔３２内に挿入された状態で構成されているため、バイオセンサ１０の計測表示器への取り付け及び取り外し作業は支持部１４を把持して容易に行うことができ、特に高齢者や指先での細かい作業を苦手とする人等にとって、従来のバイオセンサに比較して、取扱性や測定作業の作業性等を向上することができる。

以上に例示した本発明の実施形態に係るバイオセンサ１０は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本発明におけるセンサ部が、計測表示器が備えるセンサ取り付け開口部に挿入される前段階（以下、「測定前段階」という。）の状態は、図１に示した状態、或いは図４に示した状態の何れであってもよい。即ち、少なくとも支持部１４の一端部１４ａからセンサ部１２における基板１６の後端縁１６ｂ側が突出し、この後端縁１６ｂ側がセンサ取り付け開口部に挿入可能な状態であれば、センサ部１２における供給口２４は、支持部１４の他端部１４ｂから突出していてもよく、或いは支持部１４が備える案内孔３２内に収納されていてもよい。なお、測定前段階におけるバイオセンサ１０が図４に示した状態であれば、供給口２４を支持部１４で保護することができ、供給口２４付近の損傷を防止できるため好ましい。

また、上記何れの状態であっても、測定前段階においては、センサ部と支持部とが粘着剤等によって粘着されていることが好ましい。本発明のバイオセンサは、センサ部が、支持部が備える案内孔内に摺動自在に挿入されている。従って、例えば上記実施形態のバイオセンサ１０において、センサ部１２と支持部１４とを粘着剤によって予め粘着しておくことにより、支持部１４を把持してセンサ部１２における後端縁１６ｂ側をセンサ取り付け開口部に挿入する際、センサ部１２の摺動を規制することができ、後端縁１６ｂ側が案内孔３２内に入り込むことを防止できる。より具体的には、支持部１４を把持して、所定の粘着力によって案内孔３２内に粘着されたセンサ部１２の後端縁１６ｂ側をセンサ取り付け開口部に挿入する際、当該粘着力が後端縁１６ｂ側を挿入するのに十分であれば、案内孔３２内をセンサ部１２が摺動することなく、支持部１４を把持した状態で後端縁１６ｂ側をセンサ取り付け開口部に挿入することができる。なお、測定前段階における状態が図４に示した状態の場合、後端縁１６ｂ側がセンサ取り付け開口部に挿入された後、当該粘着力を上回る力で支持部１４を更に後端縁１６ｂ側に移動させると、センサ部１２と支持部１４との粘着が外れて、支持部１４が後端縁１６ｂ側へ摺動し、センサ部１２における供給口２４が支持部１４の他端部１４ｂから突出した状態となるため、基質成分量の測定が可能となる。

更に、本発明における規制手段は、上記実施形態のバイオセンサ１０における規制手段３０の態様に限定されず、例えば図５に示したバイオセンサ１０ａが備える規制手段３０ａのような態様であってもよい。この規制手段３０ａは、センサ部１２の背面側、換言すればセンサ部１２における基板１６の下面側に設けられた突起部４０と、支持部１４が備える案内孔３２内に設けられた案内溝４２とから構成されている。本実施形態のバイオセンサ１０ａでは、支持部１４が備える案内孔３２内をセンサ部１２が摺動する際、センサ部１２に設けられた突起部４０も案内溝４２内を摺動する。そして、図５（ｂ）に示したように、突起部４０が案内溝４２の一端部４２ａに当接することによって、センサ部１２の供給口２４側への摺動が規制される。一方、図５（ｃ）に示したように、突起部４０が案内溝４２の他端部４２ｂに当接することによって、センサ部１２における基板１６の後端縁１６ｂ側への摺動が規制される。つまり、本実施形態における規制手段３０ａによると、案内孔３２内からセンサ部１２が脱落することを容易に防止し得ると共に、図５（ｂ）の状態でセンサ部１２の摺動が規制されるため、支持部１４を把持した状態で後端縁１６ｂ側をセンサ取り付け開口部に容易に挿入できる。

また更に、本発明のバイオセンサにおける支持部には、蓋が設けられてもよい。例えば図６に示したバイオセンサ１０ｂにおける支持部１５のように、この支持部１５の他端部１５ｂに、案内孔３２の他端開口３２ｂを塞ぐ蓋４４が設けられることによって、案内孔３２内を摺動するセンサ部１２の供給口２４側への摺動を規制することができる。つまり、蓋４４を閉めて他端開口３２ｂを塞いでおくことによって、測定前段階では図６（ａ）の状態が維持されてセンサ部１２の摺動が規制されるため、供給口２４から異物が進入することを防止できると共に、支持部１５を把持した状態で後端縁１６ｂ側をセンサ取り付け開口部に容易に挿入できる。一方、図６（ｂ）（ｃ）に示したように、蓋４４を開けて供給口２４を支持部１５の他端部１５ｂから突出させることによって、支持部１５が測定作業の妨げとなることはなく、供給口２４への血液等の点着を容易に行い得る。更に、測定終了後は、再び図６（ａ）の状態とすることによって、血液等が付着した供給口２４が案内孔３２内に収納されると共に、センサ部１２の供給口２４側への摺動が蓋４４で規制されるため、供給口２４付近に付着した血液等の手への付着を容易に防止し得る。従って、供給口２４付近に付着した血液からの感染症の予防効果が一層向上されると共に、医療現場等における測定作業の効率化、バイオセンサの取扱性向上等も図られる。

また、センサ部１２における作用電極１８及び対向電極２０の形状、電極数等も特に限定されない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係るバイオセンサの正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。図１におけるセンサ部の拡大正面図である。図２に示したセンサ部の組み立て方法の説明図であり、（ａ）は反応部を設ける前の正面図、（ｂ）はスペーサ及びカバーを設ける状態を示す正面図である。図１に示したバイオセンサにおけるセンサ部が摺動した状態を示す正面図である。（ａ）は本発明の他の実施形態に係るバイオセンサの正面図、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るバイオセンサの正面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ’断面図である。である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ：バイオセンサ
１２：センサ部
１４、１５：支持部
１６：基板
１８：作用電極
２０：対向電極
２２：反応部
２４：供給口
２６：段差部
２８：係止部
３０、３０ａ：規制手段
３２：案内孔

Claims

検体中の基質成分量を測定するバイオセンサであって、
絶縁体から成る基板、該基板上に設けられた作用電極、該作用電極と一定間隔を空けて設けられた対向電極、該作用電極及び該対向電極上に設けられた反応部、及び検体を該反応部まで導入する供給口、を備えるセンサ部と、
絶縁体から成り、前記センサ部が摺動自在に案内される案内孔を備えた支持部と、
を含んで構成され、
前記センサ部が前記供給口と反対側の方向へ摺動した際に、前記供給口が前記案内孔内に収納されることを特徴とするバイオセンサ。
前記供給口が前記案内孔内に収納された状態で、前記センサ部の前記供給口と反対側の方向への摺動を規制する規制手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のバイオセンサ。