説明

センサデバイスおよび分析装置

【課題】 液体試料中の成分の分析に引き続いて、衛生を確保するための滅菌を行う滅菌部材を一体に備えた分析装置およびそれに使用されるセンサデバイスを提供する。
【解決手段】 分析装置12には、滅菌を実行する溶融剤または燃焼剤または光化学物質を、液体試料中の成分を分析するための試薬とは別に含んだセンサデバイスが装着される。分析装置12は、加熱板14、滅菌部材16として点火機構、光照射機構などを備えており、滅菌部材16によりセンサデバイスの薬剤を励起することにより生体検体の滅菌を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はセンサデバイスとそれと組み合わせて使用する分析装置に関わり、特に汚染や感染の危険性のある液体試料中の成分を測定するのに好適なものである。より詳細には、血液や尿、唾液などの生体検体が反応するセンサデバイスとセンサデバイスを保持して液体試料中の成分を分析処理する装置に利用できるものである。
【背景技術】
【0002】
血液、尿等を検体として生体の情報を獲得するための手段が数々確立されている。検体の多くは専門家によって測定され結果が医療者にフィードバックされる場合が多い。しかし近年にあっては、患者が自ら使い捨てのセンサデバイスを使用して検査をおこなうことを可能にした分析装置が使用される例も少なくない(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このような分析装置にあっては、もっぱら血液中のグルコース濃度測定を目的としており、糖尿病の管理に用いられている。また、プロトロンビン時間(PT)や活性化トロンボプラスチン時間(APTT)測定などを目的としたものもあり、血栓症や心臓病の術後管理に用いられている。
【特許文献1】特開平8−327580号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような分析装置に使用されるセンサデバイスは、血液をはじめとする生体検体が付着する。生体検体には菌やウィルスが付着している可能性がある。このような危険をはらんだ物体をバイオハザードマテリアルと呼ぶ。
【0005】
患者検体の付着したセンサデバイスは、周辺の人物が汚染を広くする可能性があるので、即時の滅菌処理が要請されるべきであり、適切な滅菌処理、例えば高圧蒸気滅菌器によるプロセスを経てから廃棄されなくてはならない。
【0006】
しかしながら、医療機関にあっては生体検体が発生するたびに滅菌操作を行うのは現実的でない。このため血液が付着した試験片はいったんバイオハザードポットに貯蔵され、一定の間隔で滅菌処理されるのが一般的である。この場合、多数の患者が去来する本来もっとも清潔安全であるべき医療機関の検査エリアはバイオハザードポットの周辺が著しく危険である。
【0007】
さて近年は前記血糖計のような可搬型生体検体検査器を家庭で患者自身が使用する例が多い。糖尿病患者には一日に複数回の血糖測定を要する場合もある。この場合、使用者の多くは医療の専門家でないためバイオハザード防止のための適切な生体検体処理を徹底するのが困難である。使用後、生体検体が付着した試験片の多くは滅菌処理されることなく家庭の廃棄物として捨てられている。
【0008】
以上のように、バイオハザード防止に主眼を置いた安全確保が求められるべきなのであるが、従来の分析装置は、検体中の成分を分析するための構成のみを備えていたため、滅菌操作を使用者の責任に回帰してしまうという課題を有していた。
【0009】
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、滅菌装置を分析装置と一体に備え、分析操作の後に連続して滅菌操作を簡潔かつ手軽に、そして完全に処理する、携帯可能な小型の分析装置およびそれに使用されるセンサデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記従来の課題を解決するために、本発明のセンサデバイスは、分析対象の液体試料を保持するキャビティを備え、前記キャビティの周囲に、前記保持した液体試料中の水分を乾燥させるに十分な量の燃焼薬剤を配置したことを特徴とするものである。
【0011】
また本発明の分析装置は、上記センサデバイスを着脱自在に支持する支持手段と、前記液体試料中の成分を分析するための分析手段と、前記センサデバイスの燃焼薬剤を燃焼させるための点火手段と、を備え、前記支持手段により支持されたセンサデバイス中の液体試料を、前記分析手段により分析した後に、前記点火手段により、燃焼薬剤を燃焼させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明のセンサデバイスおよび分析装置によれば、液体試料の検査測定後、バイオハザードマテリアルを無害化、非感染性廃棄物とできる。このため医療現場はもとより患者家庭と廃棄物処理従事者を感染被害から守ることができる。またこれにより廃棄物の滅菌に費やすコストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明のセンサデバイス、および分析装置は生体検体を分析測定するため、液体試料を保持するキャビティを形成したセンサデバイスと、そのセンサデバイスを着脱自在に保持し、検体中の特定成分を分析してその結果の出力を行う分析装置よりなるシステムであって、測定操作の後にセンサデバイスに付着する生体検体を滅菌せしめ、衛生的な分析測定を実現するものである。センサデバイスと分析装置とは、薬剤の化学的または装置の物理学的な性質によって生体検体を無力化するが、その無力化動作は、生体検体中の成分の分析と分かつことなく一貫して行われるため、分析に供されるすべての生体検体に対して感染防止が図られる。
【0014】
以下に、本発明のセンサデバイスと分析装置の各実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【0015】
(実施の形態1)
図1は本発明の一実施の形態における分析装置の斜視図を示す。分析装置12はセンサデバイスを保持して分析を行い、分析結果を表示する。分析装置12は、センサデバイス保持部13を備える。センサデバイス保持部13には加熱板14を備える。分析装置12はまた、器具全体を覆うフタ11を備える。測定者がフタ11を閉めると、センサデバイス保持部13上に保持されたセンサデバイス(図示しない)がスイッチ15を押し、滅菌部材16が使用できるようになる。
図2(a)は本発明の一実施の形態におけるセンサデバイスの分解斜視図を、図(b)は外観図を示す。センサデバイス21は、血液などの生体検体を導入し、その内部に設けた生体検体中の成分と特異的に反応する試薬と反応させて検査に供するものである。トップカバー22はセンサデバイスの構造体をなす。滅菌層23は滅菌試薬28を備える。トップカバー22と滅菌層23は、その一部に検体導入路26、27を備える。ボトムカバー25は、トップカバー22とともにセンサデバイスの構造体をなす。試薬層24は試薬29を備える。試薬は生体検体と反応して検査測定の対象になる。
【0016】
検査者は、測定可能な状態のセンサデバイスに生体検体を添加する。具体的にはセンサデバイスの検体導入路に血液などの生体検体を注入する。この際、血液の採取にはシリンジを用いてもよいし、ばねの跳躍を利用したランセットシステムを利用してもよい。
【0017】
生体検体はセンサデバイス中の図3に示す固形の試薬29を溶解せしめる。分析装置12は液状の生体検体の滴下とともに分析を開始する。
【0018】
分析が終了すると分析装置12は結果を出力する。画面に表示するのがもっとも簡便だが、ほかのチャネルにデータを転送することにより、利便性を向上させることもできる。分析が終了すると分析装置12は検体とセンサデバイスを滅菌する。
図3に示す断面図では、上述の分析装置とセンサデバイスの具体構造を示している。
【0019】
センサデバイス31は、燃焼薬剤32を含む層を試薬33の上方に備える。フィルム状に整形した10ミリグラムのニトロセルロースに穴を開け、検体が通過できるようにしている。分析装置には、センサデバイス保持部に加熱機構を備えており、センサデバイスの温度維持に寄与する。加熱機構としては、加熱板34を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板34を測定中35℃〜39℃に保つ。分析装置はまたフタの内側に滅菌部材として点火機構35を備える。測定者が検体を測定し終えてフタを閉める。すると分析装置のフタ内側にあるレバーをセンサデバイスが押して点火機構35、例えば圧電素子が火花を発生させ、センサデバイスの燃焼薬剤が点火される。
【0020】
センサデバイス中の薬剤が燃焼して温度が急激に上昇するため、検体とセンサデバイスとは滅菌される。分析装置のフタが閉まって点火され、また微量のニトロセルロースの燃焼薬剤は瞬間的に燃えつきるため、火災や測定者の火傷などは防止される。滅菌操作が終了するとシステムは測定値を表示する。これで衛生的な検体測定が可能となる。
【0021】
(実施の形態2)
図4に本発明の実施の形態2におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス41には、溶融薬剤42を含む層を試薬43の上方に備える。フィルム状に整形したパラフィンに穴を開け、検体が通過できるようにする。パラフィンは融点64℃〜66℃のものを用いる。加熱機構は加熱板44を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。分析が終了すると加熱機構は加熱板44を68℃に加熱する。
【0022】
これにより溶融薬剤が液化して流動し、検体と混合する。分析装置はまたフタの内側に点火機構45を備える。測定者が分析装置のフタを閉めるとフタ内側にあるスイッチをセンサデバイスが押して滅菌部材である点火機構45、例えば圧電素子が火花を発生させ、混合液の表面は瞬間的に200℃にまで加熱され、表面が滅菌される。その後の温度低下で検体とパラフィンの混合物は固化して感染媒体を内部に封じ込めて飛散を防止するため、衛生的な検体測定が可能となった。操作が終了するとシステムは測定値を表示する。
【0023】
(実施の形態3)
図5に本発明の実施の形態3におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス51には実施の形態1と同様、燃焼薬剤52を含む層を試薬53の上方に備える。点火機構は備えない。加熱機構は加熱板54を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。これにより試薬の反応速度が適切なものとなる。分析を終えるとヒーターが加熱板を190℃に熱する。このためセンサデバイスのニトロセルロースが発火し、瞬間的にセンサデバイスの分析箇所と検体を滅菌する。実施の形態1に示した例より加熱に時間がかかるものの、点火機構を備えないため機器構成を単純にできることが利点である。
【0024】
(実施の形態4)
図6に本発明の実施の形態4におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス61には、実施の形態2と同様、溶融薬剤62を含む層を試薬63の上方に備える。分析装置には点火機構を備えない。加熱機構は加熱板64を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。測定を終えるとヒーターが加熱板を70℃に熱する。これにより溶融薬剤が液化して流動し、検体と混合する。実施の形態2に示した例のように混合液表面を焼かないため衛生維持はいくぶん劣るものの、点火装置を備えないため機器構成を単純にできることが利点である。
【0025】
(実施の形態5)
図7に本発明の実施の形態5におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス71には、実施の形態1と同様、ニトロセルロースを燃焼薬剤72とする層を試薬73の上方に備える。加熱機構は加熱板74を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。フタの内側には滅菌部材として光照射機構75、例えばレーザダイオード光源を備えている。測定者がフタを閉めるとセンサデバイスがフタ内側に備えられたスイッチを押し、たとえば特表平08−505676号公報に示されたように光が燃焼薬剤を点火する。これにより燃焼薬剤が瞬間的にセンサデバイスと検体を滅菌する。フタを閉めてから光が発せられるので、測定者と環境には安全が保たれる。
【0026】
(実施の形態6)
図8に本発明の実施の形態6におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス81には、実施の形態1と同様、パラフィンを溶融薬剤82とする層を試薬83の上方に備える。加熱機構は加熱板84を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。フタ内側には光照射機構85としてレーザーダイオード光源を備えている。測定者がフタを閉めるとセンサデバイスがフタ内側に備えられたスイッチを押して光が照射され、表面が加熱された結果、溶融薬剤が流動して検体と混合する。これで生体検体を溶かし固めることにより滅菌と飛散防止ができる。
【0027】
(実施の形態7)
図9本発明の実施の形態7におけるセンサデバイスと分析装置の要部断面図を示す。センサデバイス91に燃焼薬剤92を含む層を試薬93の上方に備える。フィルム状に整形した10ミリグラムの酸化チタンに穴を開け、検体が通過できるようにする。加熱機構として加熱板94を備え、センサデバイスの温度維持に寄与する。加熱機構は加熱板94を備えたヒーター、温度センサ、制御部からなり、センサデバイス直下に配置した加熱板を測定中35℃〜39℃に保つ。分析装置はフタの内側に滅菌部材である光照射機構を備える。測定者が検体を測定し終えて測定器のフタを閉める。するとフタ内側にあるレバーをセンサデバイスが押して光照射機構95のスイッチが入り、紫外光が照射される。酸化チタンがその光化学的な作用によりセンサデバイスと検体を滅菌する。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明は、携帯型の血糖測定システムや、血液凝固検査システムに特に有用であり、かかるシステムでの血液検体の検査測定後、バイオハザードマテリアルとなったセンサデバイスを無害化、非感染性廃棄物とできる。このため医療現場はもとより患者家庭と廃棄物処理従事者を感染被害から守ることができる。またこれにより廃棄物滅菌に費やすコストを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の実施の形態における分析装置の斜視図
【図2】本発明の実施の形態におけるセンサーデバイスの構成図
【図3】実施の形態1における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図4】実施の形態2における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図5】実施の形態3における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図6】実施の形態4における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図7】実施の形態5における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図8】実施の形態6における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【図9】実施の形態7における分析装置およびセンサデバイスの要部断面図
【符号の説明】
【0030】
11 フタ
12 分析装置
13 センサデバイス保持部
14 加熱板
15 スイッチ
16 滅菌部材
21 センサデバイス
22 トップカバー
23 滅菌層
24 試薬層
25 ボトムカバー
26、27 検体導入路
28 滅菌試薬
29 試薬

【特許請求の範囲】
【請求項1】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備え、前記キャビティの周囲に、前記保持した液体試料中の水分を乾燥させるに十分な量の燃焼薬剤を配置したことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項2】
前記燃焼薬剤が、ニトロセルロース、ニトログリコール、硝酸塩、雷酸塩のうちから選ばれることを特徴とする請求項1に記載のセンサデバイス。
【請求項3】
前記燃焼薬剤が、前記液体試料中の成分を分析するための試薬とは独立した層をなしていることを特徴とする請求項1に記載のセンサデバイス。
【請求項4】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備え、前記キャビティの周囲に、溶融した際に前記キャビティ内で前記液体試料と混ざり合い、混ざり合った後に、温度の低下により固化する溶融薬剤を配置したことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項5】
前記溶融薬剤が、パラフィン、ポリエチレン、ワセリンから選ばれることを特徴とする請求項4に記載のセンサデバイス。
【請求項6】
前記溶融薬剤が、前記液体試料中の成分を分析するための試薬とは独立した層をなしていることを特徴とする請求項4に記載のセンサデバイス。
【請求項7】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備え、前記キャビティの周囲に、紫外線の照射により滅菌作用を及ぼす光化学物質を配置したしたことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項8】
前記光化学物質が酸化チタン、過酸化チタンから選ばれたものであることを特徴とする請求項7に記載のセンサデバイス。
【請求項9】
前記光化学物質が、前記液体試料中の成分を分析するための試薬とは独立した層をなしていることを特徴とする請求項7に記載のセンサデバイス。
【請求項10】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備えるとともに、前記キャビティの周囲に、前記保持した液体試料を乾燥させるに十分な量の燃焼薬剤を配置したセンサデバイスを着脱自在に支持する支持手段と、
前記液体試料中の成分を分析するための分析手段と、
前記センサデバイスの燃焼薬剤を燃焼させるための点火手段と、を備え、
前記支持手段により支持されたセンサデバイス中の液体試料を、前記分析手段により分析した後に、前記点火手段により、燃焼薬剤を燃焼させるようにしたことを特徴とする分析装置。
【請求項11】
点火手段が、圧電素子、または、発光素子、または、ヒータであることを特徴とする請求項10に記載の分析装置。
【請求項12】
点火手段とは別に、前記燃焼薬剤を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする請求項10に記載の分析装置。
【請求項13】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備えるとともに、前記キャビティの周囲に、溶融した際に前記キャビティ内で前記液体試料と混ざり合い、混ざり合った後に、温度の低下により固化する溶融薬剤を配置したセンサデバイスを着脱自在に支持する支持手段と、
前記液体試料中の成分を分析するための分析手段と、
前記センサデバイスの溶融薬剤を溶融させるための点火手段と、を備え、
前記支持手段により支持されたセンサデバイス中の液体試料を、前記分析手段により分析した後に、前記点火手段により、溶融薬剤を溶融させるようにしたことを特徴とする分析装置。
【請求項14】
点火手段が、ヒータ、または、レーザダイオードであることを特徴とする請求項13に記載の分析装置。
【請求項15】
分析対象の液体試料を保持するキャビティを備えるとともに、前記キャビティの周囲に、紫外線の照射により滅菌作用を及ぼす光化学物質を配置したセンサデバイスを着脱自在に支持する支持手段と、
前記液体試料中の成分を分析するための分析手段と、
前記センサデバイスに紫外線を照射するための光照射手段と、を備え、
前記支持手段により支持されたセンサデバイス中の液体試料を、前記分析手段により分析した後に、前記光照射手段により、光化学物質に紫外線の照射を行うようにしたことを特徴とする分析装置。
【請求項16】
分析装置は、センサデバイスを取り付けた支持手段の上部に、センサデバイスを覆う蓋を備えており、前記蓋がセンサデバイスを覆った状態で、センサデバイスに設けられた燃焼薬剤の燃焼、溶融薬剤の溶融、または光化学物質への光照射を行うようにしたことを特徴とする請求項10から15のいずれかに記載の分析装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−153788(P2006−153788A)
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−348097(P2004−348097)
【出願日】平成16年12月1日(2004.12.1)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】