バイオセンサカートリッジ
【課題】 測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるバイオセンサカートリッジを提供する。
【解決手段】 穿刺用の穿刺用器具１６を基板１２の外側面１２ａに樹脂１８により被覆固定するので、後からチップ本体に穿刺用器具１６を容易に取り付けることができる。また、穿刺用器具１６の先端１６ａが基板１２における試料採取口１７の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジ１０により穿刺して、直ちに試料採取口１７から試料を採取することができる。これにより、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができる。
【解決手段】 穿刺用の穿刺用器具１６を基板１２の外側面１２ａに樹脂１８により被覆固定するので、後からチップ本体に穿刺用器具１６を容易に取り付けることができる。また、穿刺用器具１６の先端１６ａが基板１２における試料採取口１７の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジ１０により穿刺して、直ちに試料採取口１７から試料を採取することができる。これにより、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチップの中空反応部に収容した試薬を用いて化学物質の測定や分析を行うバイオセンサカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば血液中のグルコースの濃度を検出するバイオセンサが知られている（例えば特許文献１第１図参照）。
図１２は特許文献１の第１図として記載されているグルコースセンサを示す分解斜視図である。図１２に示すように、バイオセンサであるグルコースセンサ１００は、対極１０１と作用極１０２を有している。対極１０１は、長さ方向に半裁された中空穿刺用器具状をしており、その先端部１０３は穿刺しやすいように注射穿刺用器具状に斜切されている。そして、半裁された切断面には、一般に接着剤層を兼ねた絶縁層１０４、１０４´、例えばエポキシ樹脂接着剤、シリコーン系接着剤あるいはガラスなどが塗布されており、この絶縁層１０４、１０４´を介して作用極１０２が取り付けられている。作用極１０２は、グルコースオキシダーゼ酵素（ＧＯＤ）を固定化した平板状の部材であり、ＧＯＤが固定化された面を内側に向けて対極１０１に接着されている。
従って、穿刺用器具状対極１０１の先端部１０３を被検体に穿刺して血液を採取し、採取した血液と固定化ＧＯＤ１０５との反応を作用極１０２により検出して、グルコースの定量を行う。
【０００３】
また、バイオセンサチップとランセットを一体化したバイオセンサが開示されている（例えば特許文献２参照）。
図１３（Ａ）は特許文献２の第１図（ａ）として記載されているセンサの斜視図、図１３（Ｂ）は特許文献２の第１図（ｂ）として記載されているセンサの分解斜視図である。図１３に示すように、ランセット一体型のセンサ１１０は、チップ本体１１１、ランセット１１３、保護カバー１１５を有している。チップ本体１１１は、カバー１１１ａと基板１１１ｂとを開閉可能に有しており、カバー１１１ａの内面には内部空間１１２が形成されている。内部空間１１２は、ランセット１１３を移動可能に収納できる形状をしており、カバー１１１ａを開けることによりランセット１１３が交換自在となっている。
【０００４】
ランセット１１３の先端に設けられている穿刺用器具１１４は、ランセット１１３の移動に伴ってチップ本体１１１の内部空間１１２の前端部に形成されている開口部１１２ａから出没可能となっている。ランセット１１３は、チップ本体１１１の両側面を指によって押圧してランセット１１３の突起１１３ａを押圧することにより、チップ本体１１１に固定可能となっており、この固定状態で穿刺を行う。保護カバー１１５は穿刺用器具１１４を挿嵌する管部１１５ａを有しており、穿刺用器具１１４の移動に伴って管部１１５ａもチップ本体１１１の内部に収納可能なっている。従って、使用前の状態では、保護カバー１１５を穿刺用器具１１４に被せて、穿刺用器具１１４を保護するとともに誤って使用者を傷付けないようにしている。なお、基板１１１ｂには、一対の電極端子１１６が設けられており、測定装置（図示省略）に電気的に接続できるようになっている。
【０００５】
従って、使用時には、保護カバー１１５を外して、ランセット１１３を押して穿刺用器具１１４をチップ本体１１１から突出させ、チップ本体１１１の両側面を指で押圧して穿刺用器具１１４を固定する。この状態で被検体を穿刺した後、穿刺用器具１１４をチップ本体１１１内部に収納し、チップ本体１１１の前端に設けられている開口部１１２ａを穿刺口に近づけて、流出した血液を採取する。
【特許文献１】特開平２−１２０６５５号公報（図１）
【特許文献２】国際公開第０２／０５６７６９号パンフレット（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のグルコースセンサ１００では、穿刺用器具状対極１０１と作用極１０２とを貼り合わせて形成されるため、穿刺穿刺用器具の径がグルコースセンサ１００の幅と同程度となり大きくなる。このため、採血量が多くなるとともに穿刺時の痛みが大きくなり、使用者の負担が大きくなるという問題がある。
また、特許文献２に記載のランセット一体型センサ１１０では、穿刺口から流出した血液を開口部１１２ａから吸収する構造となっていないため、確実に血液を採取するためには多くの血液を流出させる必要があり、使用者の負担が大きくなるという問題がある。
また、穿刺器による穿刺後、測定器を穿刺口に近づける動作は、面倒であり、特に年齢や糖尿病等により視力が低下した利用者には大きな負担となるという問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるバイオセンサカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、互いに対向する２枚の基板と、前記２枚の基板間に挟装されるスペーサ層と、前記２枚の基板の少なくとも１枚の基板のスペーサ層側の表面に設けられた検知用電極と、前記２枚の基板及び前記スペーサ層により形成される中空反応部と、検体に穿刺用器具を穿刺して採取した試料を前記中空反応部に導入する試料採取口とを有するバイオセンサカートリッジであって、前記穿刺用器具が前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の外側面に固定され、前記穿刺用器具の先端が前記一方の基板における前記試料採取口の近傍から突出していることにある。
【０００９】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用の穿刺用器具を基板の外側面に固定するので、後からチップ本体に穿刺用器具を容易に取り付けることができるとともに、固定材料と基板の固定面積が大きくなるので、テープや接着剤を用いて裸穿刺用器具を取り付ける場合に比べて取付け強度が大きくなる。また、穿刺用器具の先端が基板における試料採取口の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジにより穿刺し、直ちに試料採取口から試料を採取して中空反応部に導入することができる。これにより、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるので、特に視力が低下した利用者の負担を軽減することができる。尚、本発明においては、針、ランセット針、カニューレ等を総称して穿刺用器具という。
【００１０】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板のいずれか一方の基板の外側面に穿刺用器具保持部を有し、前記穿刺用器具保持部の少なくとも一部に前記穿刺用器具の形状に対応したスリットが形成され、このスリット内に前記穿刺用器具が固定されていることが望ましい。
【００１１】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用器具を穿刺用器具保持部に設けられているスリットに嵌合させるとともに、穿刺用器具および穿刺用器具保持部を例えば樹脂により一体化して基板の外側面に固定した場合、穿刺用器具に押す力が作用しても引っ込むのを防止することができる。これにより、穿刺用器具で確実に穿刺することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板のいずれか一方の基板の少なくとも一部に溝が形成され、前記溝に前記穿刺用器具が備えられていることが望ましい。
【００１３】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、基板に設けられた溝に穿刺用器具を嵌合させて固定するので、穿刺用器具は試料採取口の近くに固定することができる。このため、穿刺用器具による穿刺位置と試料採取口との距離を小さくすることができ、試料採取口を穿刺位置に合わせる動作をすることなく、僅かな試料でも確実に採取することができる。
【００１４】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板の少なくとも一部に貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記穿刺用器具が備えられていることが望ましい。
【００１５】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、貫通孔のところで穿刺用器具を確実に固定することができるので、穿刺時に穿刺用器具がぐらつくことを防止することができる。
【００１６】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記穿刺用器具の先端が前記中空反応部の先端に設けられている試料採取口に向かって傾斜していることが望ましい。
【００１７】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用器具の先端が試料採取口の側に傾斜しているので、穿刺用器具による穿刺位置と試料採取口との距離をより小さくすることができ、試料採取口を穿刺位置に合わせる動作をすることなく、僅かな試料でも確実に採取することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、穿刺用の穿刺用器具を基板の外側面において試料採取口の近傍から突出して固定するので、後からカートリッジ本体に穿刺用器具を容易に取り付けることができるとともに取付け強度を大きくすることができる。また、バイオセンサカートリッジにより穿刺して、直ちに試料採取口から試料を採取することができる。このため、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第１実施形態を正面から見た説明図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【００２０】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａは、互いに対向する２枚の基板１１、１２と、この２枚の基板１１、１２間に挟装されるスペーサ層１３と、２枚の基板１１、１２の少なくとも１枚の基板１１のスペーサ層１３側の表面に設けられた検知用電極１４と、２枚の基板１１、１２及びスペーサ層１３により形成される中空反応部１５と、検体に穿刺用器具１６を穿刺して採取した試料である例えば血液を中空反応部１５に導入する試料採取口１７とを有している。そして、穿刺用器具１６が２枚の基板１１、１２のうちのいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに接触して樹脂１８により被覆固定され、穿刺用器具１６の先端１６ａが一方の基板１１における試料採取口１７の近傍から突出している。尚、固定方法としては、上述した樹脂による被覆固定には限定されず、樹脂被覆以外の固定方法を採用することも可能である。
【００２１】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１１、１２は全体矩形状をしており、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作成することができる。下側（図１（Ｂ）において左側）の基板１１の上には、一対の検知用電極１４ａ、１４ｂが、例えば、カーボンを主成分とする材料により基板１１上に印刷等することにより形成されている。図１（Ａ）において破線で示すように、検知用電極１４ａ、１４ｂは所定の間隔をおいて平行に直線状に設けられており、両検知用電極１４ａ、１４ｂの上端（図１（Ａ）中上端）では、上側の基板１２およびスペーサ層１３よりも下側の基板１１のみが延設されており、検知用電極１４ａ、１４ｂの上面が露出している。また、検知用電極１４ｃ、１４ｂの下端部は、それぞれＬ字状に対向して屈曲されていて、中空反応部１５において所定の間隔で配置されている。
【００２２】
スペーサ層１３は基板１１、１２と同様の材質を用いて形成することができる。また、スペーサ層１３は１枚であってもよいが、複数枚を積層して形成することもできる。この場合には、複数枚のスペーサ層１３を接合する接着剤もスペーサ層１３を形成することになる。
【００２３】
中空反応部１５は、上下両面を基板１１、１２および検知用電極１４ａ、１４ｂにより形成され、所定の形状に切りかかれたスペーサ層１３を側壁として矩形状の空間が形成されている。このため、中空反応部１５においては、検知用電極１４ａ、１４ｂは露出しており、中空反応部１５における検知用電極１４ａ、１４ｂの直上あるいは近傍に試薬１９が設けられている。従って、中空反応部１５は、試料採取口１７から導入された例えば血液等の試料Ｂが、試薬１９と生化学反応する部分となる。例えば、血液中のグルコース量を測定するバイオセンサチップ１０Ａの場合は、試薬１９として、グルコースオキシダーゼや、グルコースオキシダーゼ−電子受容体（メディエータ）混合物層、グルコースオキシダーゼ−アルブミン混合物層、又はグルコースオキシダーゼ−電子受容体−アルブミン混合物等が用いられる。グルコースオキシダーゼ以外の酵素、例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等を用いる場合もあり、添加剤として緩衝剤や親水性高分子等を試薬中に含めてもよい。
【００２４】
基板１２の外側面１２ａには穿刺用器具１６が接触して設けられており、穿刺用器具１６の先端１６ａがバイオセンサカートリッジ１０Ａの先端から突出するようにして、樹脂１８により固定されている。穿刺用器具１６は、バイオセンサカートリッジ１０Ａの断面において、中空反応部１５の先端である試料採取口１７の近傍（図１（Ｃ）において上方）に位置決めされており、樹脂１８によって被覆されて基板１２に固定されている。このため、基板１２をできるだけ薄く形成し、穿刺用器具１６を試料採取口１７にできるだけ近づけるのが望ましい。これにより、穿刺用器具１６で穿刺した後、バイオセンサカートリッジ１０Ａを穿刺口に位置決めしなおすことなく、穿刺口から流出した血液を採取することができる。
【００２５】
前述したバイオセンサカートリッジ１０Ａを製造する際には、穿刺用器具１６を、樹脂１８を介してバイオセンサカートリッジ１０Ａに後付けすることができる。この場合、予め穿刺用器具１６を樹脂１８により被覆するとともに、基板１２の外側面１２ａに接する側の被覆に平面１８ａを形成しておき、この平面１８ａを接着剤等によって基板１２に固定する。このため、樹脂１８と基板１２との接着面積を大きくすることができ、穿刺用器具１６を強固に固定することができる。なお、穿刺用器具１６の後方（図１（Ａ）において上方）をしっかりと樹脂１８で覆い、穿刺時に穿刺用器具１６に作用する押圧力に抵抗できるようにして、穿刺時に穿刺用器具１６が押し込まれて引っ込まないようにする。
【００２６】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ａによれば、穿刺用の穿刺用器具１２を基板１２の外側面１２ａに樹脂１８により被覆して固定するので、後からバイオセンサカートリッジ１０Ａに穿刺用器具１６を容易に取り付けることができるとともに、接着面積が大きくなるので、裸穿刺用器具をテープや接着剤等で貼り付ける場合と比較して、取付け強度が大きくなる。また、裸穿刺用器具を加圧・加熱等によって圧着する場合のように、加圧によりバイオセンサカートリッジ１０Ａが潰れたり、加熱により試薬１９が変質したりするのを防止することができる。また、穿刺用器具１６の先端１６ａが基板１２における試料採取口１７の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジ１０Ａにより穿刺し、直ちに試料採取口１７から血液を採取して中空反応部１５に導入することができる。これにより、測定に必要な血液の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、穿刺後に試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺後の血液を採取して測定することができるので、視力が衰えた使用者でも容易に使用することができる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図２（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第２実施形態を正面から見た説明図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図、図３（Ａ）はフィルムの平面図、図３（Ｂ）はフィルムの端面図である。なお、第１実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００２８】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｂでは、基板１１、１２のいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに穿刺用器具保持部２１を有し、この穿刺用器具保持部２１の先端部に穿刺用器具１６の形状に対応したスリット２２が形成され、このスリット２２内に穿刺用器具１６が固定されている。図３に示すように、平板で矩形状の穿刺用器具保持部２１にスリット２２を設けて、全体を（逆）Ｕ字状に形成している。スリット２２の幅および長さは、穿刺用器具１６の大きさおよび形状に対応して形成されており、穿刺用器具１６をスリット２２内部に嵌合させる際には、少なくとも穿刺用器具１６の後端面１６ｂがスリット２２の後壁２２ａに当接するようにする。
【００２９】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｂを製造する際には、穿刺用器具保持部２１のスリット２２に穿刺用器具１６を嵌合させた後に、２１の一方の面２１ａには樹脂１８が付着しないように樹脂１８によって穿刺用器具１６と穿刺用器具保持部２１とを一体化し、穿刺用器具保持部２１の一方の面２１ａを接着剤により基板１２の外側面１２ａに固定する。これにより、容易に穿刺用器具１６をバイオセンサカートリッジ１０Ｂに後付けすることができる。
【００３０】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｂによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６を固定するための穿刺用器具保持部２１と基板１２との接着面を大きくとることができるので、取付け強度を大きくすることができる。また、穿刺用器具１６を穿刺用器具保持部２１に設けられているスリット２２に嵌合させて穿刺用器具１６と穿刺用器具保持部２１とを一体化するので、穿刺用器具１６に押す力が作用しても引っ込むのを防止することができるとともに穿刺用器具１６の軸心のぶれを防止することができる。これにより、穿刺用器具１６で所望の穿刺位置に確実に穿刺することができる。尚、穿刺用器具保持部の材料の一例として、板状フィルムを例示することができるが、これには限定されない。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図４（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第３実施形態を正面から見た説明図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。なお、第１実施形態あるいは第２実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｃでは、基板１１、１２のいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに溝１２ｂが形成されており、この溝１２ｂに穿刺用器具１６が樹脂１８により固定されている。溝１２ｂの断面形状としてはＶ字状のものが例示できるが、この他、Ｕ字状や矩形状であってもよい。また、溝１２ｂの長さは、穿刺用器具１６を収容できる長さであればよいが、加工性の観点から基板１２の全長にわたって設けるようにしてもよい。本実施形態では、Ｖ字上の溝を形成しているが、この形状以外も適用可能であり、例えば、Ｕ字形状や矩形形状であってもよい。このような形状はレーザ等により加工して作製することができる。
【００３３】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｃを製造する際には、基板１２の外側面１２ｂの少なくとも先端部に予め溝１２ｂを形成しておき、樹脂１８により被覆された穿刺用器具１８を溝１２ｂに嵌合させた状態で樹脂１８を基板１２に接着する。なお、樹脂１８の接着面側には平面を形成しておき、基板１２との接着性を確保するのが望ましい。
【００３４】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｃによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６を固定するための溝１２ｂが設けられているので、穿刺用器具１６による穿刺位置と試料採取口１７との間の距離を小さくすることができ、バイオセンサカートリッジ１０Ｃにより穿刺した後、直ちに試料採取口１７から血液を採取して中空反応部１５に導入することができる。このため、測定に必要な血液の採取量をさらに少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の血液を採取して測定することができるので、視力が衰えた使用者でも容易に使用することができる。また、穿刺用器具１６は溝１２ｂに嵌合しているので、穿刺時に軸心がぶれることなく、所望の穿刺位置に確実に穿刺することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図５（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態を示す正面から見た説明図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図、図６（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態の別の例を正面から見た説明図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。なお、第１〜第３実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３６】
図５（Ａ）〜（Ｂ）および図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｄでは、穿刺用器具１６の先端１６ａが中空反応部１５の先端に設けられている試料採取口１７に向かって傾斜している。穿刺用器具１６を傾斜して固定する方法としては、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、樹脂１８の厚さの範囲内において穿刺用器具１６を傾斜させることができる。あるいは、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１２の外側面１２ａに傾斜した溝１２ｃを設けておき、この溝１２ｃに穿刺用器具１６を嵌合させて傾斜させることもできる。
【００３７】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｄを製造する際には、穿刺用器具１６を傾斜させた状態で樹脂１８により被覆し、樹脂１８を基板１２の外側面１２ｂに接着する。このとき、基板１２に傾斜した溝１２ｃを設けてある場合には、穿刺用器具１６を溝１２ｃに嵌合させて、樹脂１８を基板１２の外側面１２ａに接着する。なお、傾斜した溝１２ｃを設ける場合には、予め基板１２に溝１２ｃを形成しておくのが望ましい。
【００３８】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｄによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６の先端が試料採取口１７側に接近するように傾斜して固定するため、穿刺用器具１６による穿刺位置と試料採取口１７との間の距離は一層小さくすることができるので、測定に必要な血液の採取量をさらに少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の血液を採取して測定することができる。特に、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、基板１２に傾斜した溝１２ｃを設けた場合には、さらに一層穿刺位置と試料採取口１７との間の距離を小さくすることができる。
【００３９】
前述した各実施形態においては、穿刺用器具１６を固定する基板１２として、検知用電極１４ａ、１４ｂが設けられていない側の基板１２を採用したが、変形例として、検知用電極１４ａ、１４ｂが設けられている基板１１に穿刺用器具１６を固定することができる。また、前述した各実施形態においては、予め穿刺用器具１６を樹脂１８によって被覆しておき、樹脂１８を基板１２に接着することにより穿刺用器具１６を固定する場合について説明したが、変形例として、穿刺用器具１６を基板１２の外側面１２ａに位置決めし、樹脂１８によって穿刺用器具１６を固定することも可能である。この場合には、加圧や加熱を行わない樹脂を用いるのが望ましい。
【００４０】
上述した実施形態では、溝を設け、この溝に穿刺用器具を備えた構成であるが、他の実施形態として貫通孔を設け、この貫通孔に穿刺用器具を備えた構成も採用することもできる。図７には、貫通孔を備えたバイオセンサカートリッジの実施形態が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｇは上下の基板１１、１２間にスペーサ層１３と検知用電極１４が備えられ、スペーサ層１３のところには、中空反応部１５が設けられ、中に試薬１９が収容されている。上側の基板１２から下側の基板１１まで貫くように２つの貫通孔５０、５１が形成されている。これらの貫通孔５０、５１に樹脂体５４の脚部５２、５３が挿入固定されている。この樹脂体５４は上側の基板１２の上面では略半円形状となっている。この半円形状の樹脂体５４の下側、即ち、上側の基板１２の状面には、穿刺用器具１６が樹脂体５４に埋め込まれて固定されており、穿刺用器具１６の先端が試料採取口から前方に突出している。
【００４１】
図８には本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｅは、対向する２枚の基板１１Ｅ、１２Ｅの間に検知用電極１４Ｅ及びスペーサ層１３Ｅが配置されている。スペーサ層１３Ｅのところには、中空反応部１５Ｅが形成されており、この中空反応部１５Ｅ内に試薬１９Ｅが収容されている。２枚の基板１１Ｅ、１２Ｅのうち、上側の基板の外側面には穿刺用器具１６Ｅが固定され、これらの全体が樹脂Ｊで覆われている。樹脂Ｊで覆われたバイオセンサカートリッジ１０Ｅは、その断面形状が円形であり、外形形状は略円柱状となっている。このような形状のバイオセンサカートリッジであれば、樹脂で覆われているので、穿刺用器具を確実に固定することができる。更に、穿刺用器具の駆動装置にバイオセンサカートリッジを取り付けて移動させたときでも、その移動がバランス良く、スムーズにおこなうことができる。
【００４２】
図９には、図８に示すバイオセンサカートリッジの変形例が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｆは、２枚の基板１１Ｆ、１２Ｆ間に検知用電極１４Ｆ、スペーサ層１３Ｆ、中空反応部１５Ｆ、試薬１９Ｆを有し、更に、基板１２Ｆの外側面に穿刺用器具１６Ｆが備えられ、これらが樹脂Ｒにより覆われている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｆの先端側には、バイオセンサカートリッジ１０Ｆの長手方向と垂直な方向に突出部３０、３０が形成され、突出部３０、３０は樹脂Ｒとともに一体成形されている。突出部３０、３０の先端形状は中央に窪み３１、３１を形成した波型形状であり、この窪み３１、３１はバイオセンサカートリッジ１０Ｆを駆動装置に取り付ける際に作業者が指で容易に把持することができるような形状となっている。
【００４３】
図１０には、本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態が示されている。図１０（Ａ）には、半円状の基板３５に穿刺用器具３６が固定されており、この基板３５は金型（図示せず）内に穿刺用器具３６を配置して樹脂により一体成形して作成される。この半円状の基板３５の上面には検知用電極３６、３７が、一例として、印刷により形成されている。そして、図１０（Ｂ）に示すように、電極３６、３７上にスペーサ３８配置して試薬３９を収容した中空反応部４１が形成され、更に、半円上の基板４２を配置した構成が本実施形態のバイオセンサカートリッジ４０である。このバイオセンサカートリッジ４０は断面がほぼ円形形状であり、このようなバイオセンサカートリッジ４０を駆動装置（図示せず）に取り付けてカートリッジを移動させたときに、安定して移動させることができる。また、図１０（Ｃ）に示すように、上側の基板を平らな板状の基板４３を用いたバイオセンサカートリッジ４４であってもよい。図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すバイオセンサチップ４０、４４では、金型内に穿刺用器具４５を配置して樹脂により一体成形しているので、穿刺用器具を確実に固定することができる。更に、穿刺用器具４５が中空反応部４１の近傍にあるため、バイオセンサカートリッジ４０、４４を駆動機構により移動させて穿刺用器具４５により穿刺後、血液等の検査試料を迅速かつ確実に中空反応部４１に導入することができる。
【００４４】
更に、本発明にかかるバイオセンサカートリッジの別な実施例を図１１に示す。このバイオセンサカートリッジは、図１や図２に示すバイオセンサチップ等と同様のバイオセンサチップを用いて、その基板上に穿刺用器具を固定したものである。すなわち、上下の基板１１、１２間に検知用電極１４とスペーサ層１３が配置され、スペーサ層１３のところに試薬１９を収容した中空反応部１５が形成されている。このバイオセンサチップの上側の基板１２の上には樹脂で覆われた穿刺用器具５１があり、樹脂５０の底面と基板１２の上面とが一例として接着剤で固定されている。樹脂５０の形状は略半円状或いは略半楕円上であり、幅は基板１２の幅と略同一である。そのため、接着材を塗布する面積を大きくとることができるので、樹脂５０と基板１２との固定を強力に行うことができる。従って、既存のバイオセンサチップに穿刺用器具を容易に装着したバイオセンサカートリッジを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第１実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図２】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第２実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図２（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図３】（Ａ）はフィルムの平面図である。（Ｂ）はフィルムの端面図である。
【図４】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第３実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図５（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図５（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図６】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態の別の例を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図６（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図６（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図７】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの別な実施形態を示す図である。
【図８】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図９】図８に示すバイオセンサカートリッジの変形例を示す図である。
【図１０】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図１１】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図１２】従来のバイオセンサカートリッジを示す分解斜視図である。
【図１３】（Ａ）は従来のバイオセンサカートリッジを示す斜視図である。（Ｂ）は従来のバイオセンサカートリッジを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ バイオセンサカートリッジ
１１ 基板
１２ 基板
１２ａ 外側面
１２ｂ 溝
１３ スペーサ層
１４ａ、１４ｂ 検知用電極
１５ 中空反応部
１６ 穿刺用器具
１６ａ 先端
１７ 試料採取口
１８ 樹脂
２１ フィルム
２２ スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチップの中空反応部に収容した試薬を用いて化学物質の測定や分析を行うバイオセンサカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば血液中のグルコースの濃度を検出するバイオセンサが知られている（例えば特許文献１第１図参照）。
図１２は特許文献１の第１図として記載されているグルコースセンサを示す分解斜視図である。図１２に示すように、バイオセンサであるグルコースセンサ１００は、対極１０１と作用極１０２を有している。対極１０１は、長さ方向に半裁された中空穿刺用器具状をしており、その先端部１０３は穿刺しやすいように注射穿刺用器具状に斜切されている。そして、半裁された切断面には、一般に接着剤層を兼ねた絶縁層１０４、１０４´、例えばエポキシ樹脂接着剤、シリコーン系接着剤あるいはガラスなどが塗布されており、この絶縁層１０４、１０４´を介して作用極１０２が取り付けられている。作用極１０２は、グルコースオキシダーゼ酵素（ＧＯＤ）を固定化した平板状の部材であり、ＧＯＤが固定化された面を内側に向けて対極１０１に接着されている。
従って、穿刺用器具状対極１０１の先端部１０３を被検体に穿刺して血液を採取し、採取した血液と固定化ＧＯＤ１０５との反応を作用極１０２により検出して、グルコースの定量を行う。
【０００３】
また、バイオセンサチップとランセットを一体化したバイオセンサが開示されている（例えば特許文献２参照）。
図１３（Ａ）は特許文献２の第１図（ａ）として記載されているセンサの斜視図、図１３（Ｂ）は特許文献２の第１図（ｂ）として記載されているセンサの分解斜視図である。図１３に示すように、ランセット一体型のセンサ１１０は、チップ本体１１１、ランセット１１３、保護カバー１１５を有している。チップ本体１１１は、カバー１１１ａと基板１１１ｂとを開閉可能に有しており、カバー１１１ａの内面には内部空間１１２が形成されている。内部空間１１２は、ランセット１１３を移動可能に収納できる形状をしており、カバー１１１ａを開けることによりランセット１１３が交換自在となっている。
【０００４】
ランセット１１３の先端に設けられている穿刺用器具１１４は、ランセット１１３の移動に伴ってチップ本体１１１の内部空間１１２の前端部に形成されている開口部１１２ａから出没可能となっている。ランセット１１３は、チップ本体１１１の両側面を指によって押圧してランセット１１３の突起１１３ａを押圧することにより、チップ本体１１１に固定可能となっており、この固定状態で穿刺を行う。保護カバー１１５は穿刺用器具１１４を挿嵌する管部１１５ａを有しており、穿刺用器具１１４の移動に伴って管部１１５ａもチップ本体１１１の内部に収納可能なっている。従って、使用前の状態では、保護カバー１１５を穿刺用器具１１４に被せて、穿刺用器具１１４を保護するとともに誤って使用者を傷付けないようにしている。なお、基板１１１ｂには、一対の電極端子１１６が設けられており、測定装置（図示省略）に電気的に接続できるようになっている。
【０００５】
従って、使用時には、保護カバー１１５を外して、ランセット１１３を押して穿刺用器具１１４をチップ本体１１１から突出させ、チップ本体１１１の両側面を指で押圧して穿刺用器具１１４を固定する。この状態で被検体を穿刺した後、穿刺用器具１１４をチップ本体１１１内部に収納し、チップ本体１１１の前端に設けられている開口部１１２ａを穿刺口に近づけて、流出した血液を採取する。
【特許文献１】特開平２−１２０６５５号公報（図１）
【特許文献２】国際公開第０２／０５６７６９号パンフレット（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のグルコースセンサ１００では、穿刺用器具状対極１０１と作用極１０２とを貼り合わせて形成されるため、穿刺穿刺用器具の径がグルコースセンサ１００の幅と同程度となり大きくなる。このため、採血量が多くなるとともに穿刺時の痛みが大きくなり、使用者の負担が大きくなるという問題がある。
また、特許文献２に記載のランセット一体型センサ１１０では、穿刺口から流出した血液を開口部１１２ａから吸収する構造となっていないため、確実に血液を採取するためには多くの血液を流出させる必要があり、使用者の負担が大きくなるという問題がある。
また、穿刺器による穿刺後、測定器を穿刺口に近づける動作は、面倒であり、特に年齢や糖尿病等により視力が低下した利用者には大きな負担となるという問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるバイオセンサカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、互いに対向する２枚の基板と、前記２枚の基板間に挟装されるスペーサ層と、前記２枚の基板の少なくとも１枚の基板のスペーサ層側の表面に設けられた検知用電極と、前記２枚の基板及び前記スペーサ層により形成される中空反応部と、検体に穿刺用器具を穿刺して採取した試料を前記中空反応部に導入する試料採取口とを有するバイオセンサカートリッジであって、前記穿刺用器具が前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の外側面に固定され、前記穿刺用器具の先端が前記一方の基板における前記試料採取口の近傍から突出していることにある。
【０００９】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用の穿刺用器具を基板の外側面に固定するので、後からチップ本体に穿刺用器具を容易に取り付けることができるとともに、固定材料と基板の固定面積が大きくなるので、テープや接着剤を用いて裸穿刺用器具を取り付ける場合に比べて取付け強度が大きくなる。また、穿刺用器具の先端が基板における試料採取口の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジにより穿刺し、直ちに試料採取口から試料を採取して中空反応部に導入することができる。これにより、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるので、特に視力が低下した利用者の負担を軽減することができる。尚、本発明においては、針、ランセット針、カニューレ等を総称して穿刺用器具という。
【００１０】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板のいずれか一方の基板の外側面に穿刺用器具保持部を有し、前記穿刺用器具保持部の少なくとも一部に前記穿刺用器具の形状に対応したスリットが形成され、このスリット内に前記穿刺用器具が固定されていることが望ましい。
【００１１】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用器具を穿刺用器具保持部に設けられているスリットに嵌合させるとともに、穿刺用器具および穿刺用器具保持部を例えば樹脂により一体化して基板の外側面に固定した場合、穿刺用器具に押す力が作用しても引っ込むのを防止することができる。これにより、穿刺用器具で確実に穿刺することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板のいずれか一方の基板の少なくとも一部に溝が形成され、前記溝に前記穿刺用器具が備えられていることが望ましい。
【００１３】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、基板に設けられた溝に穿刺用器具を嵌合させて固定するので、穿刺用器具は試料採取口の近くに固定することができる。このため、穿刺用器具による穿刺位置と試料採取口との距離を小さくすることができ、試料採取口を穿刺位置に合わせる動作をすることなく、僅かな試料でも確実に採取することができる。
【００１４】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記２枚の基板の少なくとも一部に貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記穿刺用器具が備えられていることが望ましい。
【００１５】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、貫通孔のところで穿刺用器具を確実に固定することができるので、穿刺時に穿刺用器具がぐらつくことを防止することができる。
【００１６】
また、本発明にかかるバイオセンサカートリッジは、前記穿刺用器具の先端が前記中空反応部の先端に設けられている試料採取口に向かって傾斜していることが望ましい。
【００１７】
このように構成されたバイオセンサカートリッジにおいては、穿刺用器具の先端が試料採取口の側に傾斜しているので、穿刺用器具による穿刺位置と試料採取口との距離をより小さくすることができ、試料採取口を穿刺位置に合わせる動作をすることなく、僅かな試料でも確実に採取することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、穿刺用の穿刺用器具を基板の外側面において試料採取口の近傍から突出して固定するので、後からカートリッジ本体に穿刺用器具を容易に取り付けることができるとともに取付け強度を大きくすることができる。また、バイオセンサカートリッジにより穿刺して、直ちに試料採取口から試料を採取することができる。このため、測定に必要な試料の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の試料を採取して測定することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第１実施形態を正面から見た説明図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【００２０】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａは、互いに対向する２枚の基板１１、１２と、この２枚の基板１１、１２間に挟装されるスペーサ層１３と、２枚の基板１１、１２の少なくとも１枚の基板１１のスペーサ層１３側の表面に設けられた検知用電極１４と、２枚の基板１１、１２及びスペーサ層１３により形成される中空反応部１５と、検体に穿刺用器具１６を穿刺して採取した試料である例えば血液を中空反応部１５に導入する試料採取口１７とを有している。そして、穿刺用器具１６が２枚の基板１１、１２のうちのいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに接触して樹脂１８により被覆固定され、穿刺用器具１６の先端１６ａが一方の基板１１における試料採取口１７の近傍から突出している。尚、固定方法としては、上述した樹脂による被覆固定には限定されず、樹脂被覆以外の固定方法を採用することも可能である。
【００２１】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１１、１２は全体矩形状をしており、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作成することができる。下側（図１（Ｂ）において左側）の基板１１の上には、一対の検知用電極１４ａ、１４ｂが、例えば、カーボンを主成分とする材料により基板１１上に印刷等することにより形成されている。図１（Ａ）において破線で示すように、検知用電極１４ａ、１４ｂは所定の間隔をおいて平行に直線状に設けられており、両検知用電極１４ａ、１４ｂの上端（図１（Ａ）中上端）では、上側の基板１２およびスペーサ層１３よりも下側の基板１１のみが延設されており、検知用電極１４ａ、１４ｂの上面が露出している。また、検知用電極１４ｃ、１４ｂの下端部は、それぞれＬ字状に対向して屈曲されていて、中空反応部１５において所定の間隔で配置されている。
【００２２】
スペーサ層１３は基板１１、１２と同様の材質を用いて形成することができる。また、スペーサ層１３は１枚であってもよいが、複数枚を積層して形成することもできる。この場合には、複数枚のスペーサ層１３を接合する接着剤もスペーサ層１３を形成することになる。
【００２３】
中空反応部１５は、上下両面を基板１１、１２および検知用電極１４ａ、１４ｂにより形成され、所定の形状に切りかかれたスペーサ層１３を側壁として矩形状の空間が形成されている。このため、中空反応部１５においては、検知用電極１４ａ、１４ｂは露出しており、中空反応部１５における検知用電極１４ａ、１４ｂの直上あるいは近傍に試薬１９が設けられている。従って、中空反応部１５は、試料採取口１７から導入された例えば血液等の試料Ｂが、試薬１９と生化学反応する部分となる。例えば、血液中のグルコース量を測定するバイオセンサチップ１０Ａの場合は、試薬１９として、グルコースオキシダーゼや、グルコースオキシダーゼ−電子受容体（メディエータ）混合物層、グルコースオキシダーゼ−アルブミン混合物層、又はグルコースオキシダーゼ−電子受容体−アルブミン混合物等が用いられる。グルコースオキシダーゼ以外の酵素、例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等を用いる場合もあり、添加剤として緩衝剤や親水性高分子等を試薬中に含めてもよい。
【００２４】
基板１２の外側面１２ａには穿刺用器具１６が接触して設けられており、穿刺用器具１６の先端１６ａがバイオセンサカートリッジ１０Ａの先端から突出するようにして、樹脂１８により固定されている。穿刺用器具１６は、バイオセンサカートリッジ１０Ａの断面において、中空反応部１５の先端である試料採取口１７の近傍（図１（Ｃ）において上方）に位置決めされており、樹脂１８によって被覆されて基板１２に固定されている。このため、基板１２をできるだけ薄く形成し、穿刺用器具１６を試料採取口１７にできるだけ近づけるのが望ましい。これにより、穿刺用器具１６で穿刺した後、バイオセンサカートリッジ１０Ａを穿刺口に位置決めしなおすことなく、穿刺口から流出した血液を採取することができる。
【００２５】
前述したバイオセンサカートリッジ１０Ａを製造する際には、穿刺用器具１６を、樹脂１８を介してバイオセンサカートリッジ１０Ａに後付けすることができる。この場合、予め穿刺用器具１６を樹脂１８により被覆するとともに、基板１２の外側面１２ａに接する側の被覆に平面１８ａを形成しておき、この平面１８ａを接着剤等によって基板１２に固定する。このため、樹脂１８と基板１２との接着面積を大きくすることができ、穿刺用器具１６を強固に固定することができる。なお、穿刺用器具１６の後方（図１（Ａ）において上方）をしっかりと樹脂１８で覆い、穿刺時に穿刺用器具１６に作用する押圧力に抵抗できるようにして、穿刺時に穿刺用器具１６が押し込まれて引っ込まないようにする。
【００２６】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ａによれば、穿刺用の穿刺用器具１２を基板１２の外側面１２ａに樹脂１８により被覆して固定するので、後からバイオセンサカートリッジ１０Ａに穿刺用器具１６を容易に取り付けることができるとともに、接着面積が大きくなるので、裸穿刺用器具をテープや接着剤等で貼り付ける場合と比較して、取付け強度が大きくなる。また、裸穿刺用器具を加圧・加熱等によって圧着する場合のように、加圧によりバイオセンサカートリッジ１０Ａが潰れたり、加熱により試薬１９が変質したりするのを防止することができる。また、穿刺用器具１６の先端１６ａが基板１２における試料採取口１７の近傍から突出しているので、バイオセンサカートリッジ１０Ａにより穿刺し、直ちに試料採取口１７から血液を採取して中空反応部１５に導入することができる。これにより、測定に必要な血液の採取量を少量にして使用者の負担を軽減するとともに、穿刺後に試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺後の血液を採取して測定することができるので、視力が衰えた使用者でも容易に使用することができる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図２（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第２実施形態を正面から見た説明図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図、図３（Ａ）はフィルムの平面図、図３（Ｂ）はフィルムの端面図である。なお、第１実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００２８】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｂでは、基板１１、１２のいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに穿刺用器具保持部２１を有し、この穿刺用器具保持部２１の先端部に穿刺用器具１６の形状に対応したスリット２２が形成され、このスリット２２内に穿刺用器具１６が固定されている。図３に示すように、平板で矩形状の穿刺用器具保持部２１にスリット２２を設けて、全体を（逆）Ｕ字状に形成している。スリット２２の幅および長さは、穿刺用器具１６の大きさおよび形状に対応して形成されており、穿刺用器具１６をスリット２２内部に嵌合させる際には、少なくとも穿刺用器具１６の後端面１６ｂがスリット２２の後壁２２ａに当接するようにする。
【００２９】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｂを製造する際には、穿刺用器具保持部２１のスリット２２に穿刺用器具１６を嵌合させた後に、２１の一方の面２１ａには樹脂１８が付着しないように樹脂１８によって穿刺用器具１６と穿刺用器具保持部２１とを一体化し、穿刺用器具保持部２１の一方の面２１ａを接着剤により基板１２の外側面１２ａに固定する。これにより、容易に穿刺用器具１６をバイオセンサカートリッジ１０Ｂに後付けすることができる。
【００３０】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｂによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６を固定するための穿刺用器具保持部２１と基板１２との接着面を大きくとることができるので、取付け強度を大きくすることができる。また、穿刺用器具１６を穿刺用器具保持部２１に設けられているスリット２２に嵌合させて穿刺用器具１６と穿刺用器具保持部２１とを一体化するので、穿刺用器具１６に押す力が作用しても引っ込むのを防止することができるとともに穿刺用器具１６の軸心のぶれを防止することができる。これにより、穿刺用器具１６で所望の穿刺位置に確実に穿刺することができる。尚、穿刺用器具保持部の材料の一例として、板状フィルムを例示することができるが、これには限定されない。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図４（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第３実施形態を正面から見た説明図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。なお、第１実施形態あるいは第２実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｃでは、基板１１、１２のいずれか一方の基板１２の外側面１２ａに溝１２ｂが形成されており、この溝１２ｂに穿刺用器具１６が樹脂１８により固定されている。溝１２ｂの断面形状としてはＶ字状のものが例示できるが、この他、Ｕ字状や矩形状であってもよい。また、溝１２ｂの長さは、穿刺用器具１６を収容できる長さであればよいが、加工性の観点から基板１２の全長にわたって設けるようにしてもよい。本実施形態では、Ｖ字上の溝を形成しているが、この形状以外も適用可能であり、例えば、Ｕ字形状や矩形形状であってもよい。このような形状はレーザ等により加工して作製することができる。
【００３３】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｃを製造する際には、基板１２の外側面１２ｂの少なくとも先端部に予め溝１２ｂを形成しておき、樹脂１８により被覆された穿刺用器具１８を溝１２ｂに嵌合させた状態で樹脂１８を基板１２に接着する。なお、樹脂１８の接着面側には平面を形成しておき、基板１２との接着性を確保するのが望ましい。
【００３４】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｃによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６を固定するための溝１２ｂが設けられているので、穿刺用器具１６による穿刺位置と試料採取口１７との間の距離を小さくすることができ、バイオセンサカートリッジ１０Ｃにより穿刺した後、直ちに試料採取口１７から血液を採取して中空反応部１５に導入することができる。このため、測定に必要な血液の採取量をさらに少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の血液を採取して測定することができるので、視力が衰えた使用者でも容易に使用することができる。また、穿刺用器具１６は溝１２ｂに嵌合しているので、穿刺時に軸心がぶれることなく、所望の穿刺位置に確実に穿刺することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４実施形態に係るバイオセンサカートリッジについて説明する。
図５（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態を示す正面から見た説明図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図、図６（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態の別の例を正面から見た説明図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。なお、第１〜第３実施形態において前述した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３６】
図５（Ａ）〜（Ｂ）および図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係るバイオセンサカートリッジ１０Ｄでは、穿刺用器具１６の先端１６ａが中空反応部１５の先端に設けられている試料採取口１７に向かって傾斜している。穿刺用器具１６を傾斜して固定する方法としては、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、樹脂１８の厚さの範囲内において穿刺用器具１６を傾斜させることができる。あるいは、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１２の外側面１２ａに傾斜した溝１２ｃを設けておき、この溝１２ｃに穿刺用器具１６を嵌合させて傾斜させることもできる。
【００３７】
従って、上述したバイオセンサカートリッジ１０Ｄを製造する際には、穿刺用器具１６を傾斜させた状態で樹脂１８により被覆し、樹脂１８を基板１２の外側面１２ｂに接着する。このとき、基板１２に傾斜した溝１２ｃを設けてある場合には、穿刺用器具１６を溝１２ｃに嵌合させて、樹脂１８を基板１２の外側面１２ａに接着する。なお、傾斜した溝１２ｃを設ける場合には、予め基板１２に溝１２ｃを形成しておくのが望ましい。
【００３８】
以上、説明したバイオセンサカートリッジ１０Ｄによれば、前述した第１実施形態に係るバイオセンサカートリッジ１０Ａと同様の作用・効果を得ることができる。さらに、穿刺用器具１６の先端が試料採取口１７側に接近するように傾斜して固定するため、穿刺用器具１６による穿刺位置と試料採取口１７との間の距離は一層小さくすることができるので、測定に必要な血液の採取量をさらに少量にして使用者の負担を軽減するとともに、試料採取口１７を穿刺口に近づける動作を必要とすることなく容易に穿刺口の血液を採取して測定することができる。特に、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、基板１２に傾斜した溝１２ｃを設けた場合には、さらに一層穿刺位置と試料採取口１７との間の距離を小さくすることができる。
【００３９】
前述した各実施形態においては、穿刺用器具１６を固定する基板１２として、検知用電極１４ａ、１４ｂが設けられていない側の基板１２を採用したが、変形例として、検知用電極１４ａ、１４ｂが設けられている基板１１に穿刺用器具１６を固定することができる。また、前述した各実施形態においては、予め穿刺用器具１６を樹脂１８によって被覆しておき、樹脂１８を基板１２に接着することにより穿刺用器具１６を固定する場合について説明したが、変形例として、穿刺用器具１６を基板１２の外側面１２ａに位置決めし、樹脂１８によって穿刺用器具１６を固定することも可能である。この場合には、加圧や加熱を行わない樹脂を用いるのが望ましい。
【００４０】
上述した実施形態では、溝を設け、この溝に穿刺用器具を備えた構成であるが、他の実施形態として貫通孔を設け、この貫通孔に穿刺用器具を備えた構成も採用することもできる。図７には、貫通孔を備えたバイオセンサカートリッジの実施形態が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｇは上下の基板１１、１２間にスペーサ層１３と検知用電極１４が備えられ、スペーサ層１３のところには、中空反応部１５が設けられ、中に試薬１９が収容されている。上側の基板１２から下側の基板１１まで貫くように２つの貫通孔５０、５１が形成されている。これらの貫通孔５０、５１に樹脂体５４の脚部５２、５３が挿入固定されている。この樹脂体５４は上側の基板１２の上面では略半円形状となっている。この半円形状の樹脂体５４の下側、即ち、上側の基板１２の状面には、穿刺用器具１６が樹脂体５４に埋め込まれて固定されており、穿刺用器具１６の先端が試料採取口から前方に突出している。
【００４１】
図８には本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｅは、対向する２枚の基板１１Ｅ、１２Ｅの間に検知用電極１４Ｅ及びスペーサ層１３Ｅが配置されている。スペーサ層１３Ｅのところには、中空反応部１５Ｅが形成されており、この中空反応部１５Ｅ内に試薬１９Ｅが収容されている。２枚の基板１１Ｅ、１２Ｅのうち、上側の基板の外側面には穿刺用器具１６Ｅが固定され、これらの全体が樹脂Ｊで覆われている。樹脂Ｊで覆われたバイオセンサカートリッジ１０Ｅは、その断面形状が円形であり、外形形状は略円柱状となっている。このような形状のバイオセンサカートリッジであれば、樹脂で覆われているので、穿刺用器具を確実に固定することができる。更に、穿刺用器具の駆動装置にバイオセンサカートリッジを取り付けて移動させたときでも、その移動がバランス良く、スムーズにおこなうことができる。
【００４２】
図９には、図８に示すバイオセンサカートリッジの変形例が示されている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｆは、２枚の基板１１Ｆ、１２Ｆ間に検知用電極１４Ｆ、スペーサ層１３Ｆ、中空反応部１５Ｆ、試薬１９Ｆを有し、更に、基板１２Ｆの外側面に穿刺用器具１６Ｆが備えられ、これらが樹脂Ｒにより覆われている。このバイオセンサカートリッジ１０Ｆの先端側には、バイオセンサカートリッジ１０Ｆの長手方向と垂直な方向に突出部３０、３０が形成され、突出部３０、３０は樹脂Ｒとともに一体成形されている。突出部３０、３０の先端形状は中央に窪み３１、３１を形成した波型形状であり、この窪み３１、３１はバイオセンサカートリッジ１０Ｆを駆動装置に取り付ける際に作業者が指で容易に把持することができるような形状となっている。
【００４３】
図１０には、本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態が示されている。図１０（Ａ）には、半円状の基板３５に穿刺用器具３６が固定されており、この基板３５は金型（図示せず）内に穿刺用器具３６を配置して樹脂により一体成形して作成される。この半円状の基板３５の上面には検知用電極３６、３７が、一例として、印刷により形成されている。そして、図１０（Ｂ）に示すように、電極３６、３７上にスペーサ３８配置して試薬３９を収容した中空反応部４１が形成され、更に、半円上の基板４２を配置した構成が本実施形態のバイオセンサカートリッジ４０である。このバイオセンサカートリッジ４０は断面がほぼ円形形状であり、このようなバイオセンサカートリッジ４０を駆動装置（図示せず）に取り付けてカートリッジを移動させたときに、安定して移動させることができる。また、図１０（Ｃ）に示すように、上側の基板を平らな板状の基板４３を用いたバイオセンサカートリッジ４４であってもよい。図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すバイオセンサチップ４０、４４では、金型内に穿刺用器具４５を配置して樹脂により一体成形しているので、穿刺用器具を確実に固定することができる。更に、穿刺用器具４５が中空反応部４１の近傍にあるため、バイオセンサカートリッジ４０、４４を駆動機構により移動させて穿刺用器具４５により穿刺後、血液等の検査試料を迅速かつ確実に中空反応部４１に導入することができる。
【００４４】
更に、本発明にかかるバイオセンサカートリッジの別な実施例を図１１に示す。このバイオセンサカートリッジは、図１や図２に示すバイオセンサチップ等と同様のバイオセンサチップを用いて、その基板上に穿刺用器具を固定したものである。すなわち、上下の基板１１、１２間に検知用電極１４とスペーサ層１３が配置され、スペーサ層１３のところに試薬１９を収容した中空反応部１５が形成されている。このバイオセンサチップの上側の基板１２の上には樹脂で覆われた穿刺用器具５１があり、樹脂５０の底面と基板１２の上面とが一例として接着剤で固定されている。樹脂５０の形状は略半円状或いは略半楕円上であり、幅は基板１２の幅と略同一である。そのため、接着材を塗布する面積を大きくとることができるので、樹脂５０と基板１２との固定を強力に行うことができる。従って、既存のバイオセンサチップに穿刺用器具を容易に装着したバイオセンサカートリッジを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第１実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図２】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第２実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図２（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図３】（Ａ）はフィルムの平面図である。（Ｂ）はフィルムの端面図である。
【図４】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第３実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図５（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図５（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図６】（Ａ）は本発明に係るバイオセンサカートリッジの第４実施形態の別の例を示す正面から見た説明図である。（Ｂ）は図６（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。（Ｃ）は図６（Ａ）中Ｃ方向から見た端面図である。
【図７】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの別な実施形態を示す図である。
【図８】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図９】図８に示すバイオセンサカートリッジの変形例を示す図である。
【図１０】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図１１】本発明にかかるバイオセンサカートリッジの更に別な実施形態を示す図である。
【図１２】従来のバイオセンサカートリッジを示す分解斜視図である。
【図１３】（Ａ）は従来のバイオセンサカートリッジを示す斜視図である。（Ｂ）は従来のバイオセンサカートリッジを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ バイオセンサカートリッジ
１１ 基板
１２ 基板
１２ａ 外側面
１２ｂ 溝
１３ スペーサ層
１４ａ、１４ｂ 検知用電極
１５ 中空反応部
１６ 穿刺用器具
１６ａ 先端
１７ 試料採取口
１８ 樹脂
２１ フィルム
２２ スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する２枚の基板と、前記２枚の基板間に挟装されるスペーサ層と、前記２枚の基板の少なくとも１枚の基板のスペーサ層側の表面に設けられた検知用電極と、前記２枚の基板及び前記スペーサ層により形成される中空反応部と、検体に穿刺用器具を穿刺して採取した試料を前記中空反応部に導入する試料採取口とを有するバイオセンサカートリッジであって、
前記穿刺用器具が前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の外側面に固定され、前記穿刺用器具の先端が前記一方の基板における前記試料採取口の近傍から突出していることを特徴とするバイオセンサカートリッジ。
【請求項２】
前記２枚の基板のいずれか一方の基板の外側面に穿刺用器具保持部を有し、前記穿刺用器具保持部の少なくとも一部に前記穿刺用器具の形状に対応したスリットが形成され、このスリット内に前記穿刺用器具が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項３】
前記２枚の基板のいずれか一方の基板の少なくとも一部に溝が形成され、前記溝に前記穿刺用器具が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項４】
前記２枚の基板の少なくとも一部に貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記穿刺用器具が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項５】
前記穿刺用器具の先端が前記中空反応部の先端に設けられている試料採取口に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項１】
互いに対向する２枚の基板と、前記２枚の基板間に挟装されるスペーサ層と、前記２枚の基板の少なくとも１枚の基板のスペーサ層側の表面に設けられた検知用電極と、前記２枚の基板及び前記スペーサ層により形成される中空反応部と、検体に穿刺用器具を穿刺して採取した試料を前記中空反応部に導入する試料採取口とを有するバイオセンサカートリッジであって、
前記穿刺用器具が前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の外側面に固定され、前記穿刺用器具の先端が前記一方の基板における前記試料採取口の近傍から突出していることを特徴とするバイオセンサカートリッジ。
【請求項２】
前記２枚の基板のいずれか一方の基板の外側面に穿刺用器具保持部を有し、前記穿刺用器具保持部の少なくとも一部に前記穿刺用器具の形状に対応したスリットが形成され、このスリット内に前記穿刺用器具が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項３】
前記２枚の基板のいずれか一方の基板の少なくとも一部に溝が形成され、前記溝に前記穿刺用器具が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項４】
前記２枚の基板の少なくとも一部に貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記穿刺用器具が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサカートリッジ。
【請求項５】
前記穿刺用器具の先端が前記中空反応部の先端に設けられている試料採取口に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイオセンサカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１６７９４２（Ｐ２００８−１６７９４２Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３９０９（Ｐ２００７−３９０９）
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]