ポイント・オブ・ケア・オスモル濃度検査のための方法および装置
【課題】体液のオスモル濃度のポイント・オブ・ケア検査を提供するための装置および方法を提供する。
【解決手段】装置（２６）は、試料流体の受け入れおよび検査のために流体経路が貫通している試料受け入れチップ（２）を有する。本発明により、試料流体のオスモル濃度検査が可能になり、試料流体は、容量が約３０ｎＬ未満であり、また本発明により、流体の蒸発も低減しつつ、臨床の場において迅速かつ正確に流体オスモル濃度を測定する方法および装置が実現される。
【解決手段】装置（２６）は、試料流体の受け入れおよび検査のために流体経路が貫通している試料受け入れチップ（２）を有する。本発明により、試料流体のオスモル濃度検査が可能になり、試料流体は、容量が約３０ｎＬ未満であり、また本発明により、流体の蒸発も低減しつつ、臨床の場において迅速かつ正確に流体オスモル濃度を測定する方法および装置が実現される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的少量の流体のオスモル濃度（osmolarity）を測定するための装置の分野に関し、より具体的には、人間の涙液のオスモル濃度（浸透圧）を、生体内（in vivo）で測定するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
涙膜から水が失われるために生じる症状であるドライ・アイ症候群（ＤＥＳ：dry eyesyndrome）は、検眼士が目にする最も一般的な病気の１つである。研究によれば、ＤＥＳは、５０歳以上の患者の約１５％に共通しており、罹患率は年齢と共に上昇することが分かっている。ドライ・アイは一般に、涙膜蒸発を増大させるいずれかの条件によって、または涙液生産を減少させるいずれかの条件によって引き起こされる。患者によっては、蒸発は、より大きい目を持つことの結果として増大させられる。より大きい目は、より大きい表面積および水分損失のために、より多くの蒸発を引き起こす。涙液生産は、角膜感覚を減少させるいずれかの条件によっても減少し得る。長期のコンタクト・レンズ装着、ＬＡＳＩＫ眼科手術、第５神経への外傷、およびある特定のウイルス感染は、角膜感覚の減少を引き起こす。ＤＥＳの処置は、症状の重症度による。患者によっては、市場で入手可能な様々な人工涙液の使用によりＤＥＳから緩和される。加えて、患者によっては、オメガ３含有栄養補助食品を処方される。涙液の排流を止めるために「涙点プラグ（punctual plug）」が挿入される必要があるケースがある。
【０００３】
オスモル濃度は、溶液中の浸透圧的に活性粒子の濃度の測定値であり、溶液１リットルあたりの溶質のオスモル（osmole）として定量的に表すことができる。涙膜が水分を失うと、塩およびタンパク質の濃度が、水分に対して増大することが知られている。塩およびタンパク質の濃度が水分量に対して増大すると、オスモル濃度が増大する。従って、ＤＥＳ患者を診断および処置するために、処置する医師が試料涙液のオスモル濃度を定量することが望ましい。利用可能ないくつかの現在のオスモル濃度測定方法および装置は、浸透圧測定、凝固点測定、および蒸気圧測定を含む。
【０００４】
１つの方法において、半透膜をへだてて溶液により及ぼされる浸透圧を測定するために浸透圧計が用いられる。この方法においては、溶媒および溶液が、溶媒分子だけが通過できるようにする半透膜により分離される。溶液の浸透圧は、溶媒が溶液中に移行しないようにするために溶液にかけなければならない超過圧力を測定することにより決定できる。
【０００５】
別の方法においては、試料流体（sample fluid）（例えば、涙液）のオスモル濃度は、「凝固点降下」と呼ばれる生体外（ex vivo）手法により決定できる。この手法においては、溶媒（すなわち、水）中の溶質またはイオンが、流体の凝固点を、イオンがない場合の凝固点から低下させる。凝固点降下分析においては、イオン化された試料流体の凝固点は、ある量（典型的には、数ミリリットル程度）の試料が容器（例えば、試験管）中で初めて凝固し始める温度を検出することによって見つけられる。凝固点を測定するために、ある量の試料流体が、試験管のような容器中に採取される。次に、温度プローブが試料流体に浸漬され、容器は、凍結浴またはペルチェ冷却装置と接触させられる。試料は、その凝固点以下の過冷却流体状態を達成するように連続的に撹拌される。機械的誘発（induction）と同時に、試料は凝固し、熱力学的融解熱のためにその凝固点まで上昇する。０℃からの試料凝固点の逸脱は、試料流体中の溶質レベル（すなわち、オスモル濃度値）に比例する。
【０００６】
オスモル濃度検査のためのもう１つの生体外手法は、蒸気圧を測定するものである。この方法では、小さい円形濾紙片が、十分な流体が吸収されるまで、患者の眼瞼のすぐ下に置かれる。濾紙ディスクは、密封チャンバ中に置かれ、冷却された温度センサがその表面で蒸気濃度を測定する。最終的に、温度センサは試料の露点まで上げられる。水に比例する露点の低下が次に、オスモル濃度に変換される。しかしながら、誘発された反射的な流涙のため、オスモル濃度測定値はさほど正確ではない。同様に、患者の眼瞼のすぐ下に電極を設置することによりオスモル濃度を測定しようとする生体内（in vivo）手法は、反射的な涙流を誘発する可能性がある。結果として、上述の方法は、臨床環境で働く眼科医にとって便利でもないし、正確でもない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
関連技術の問題を蒙らない、低減された蒸発に対する能力を有する、臨床的に実施可能なナノリットル規模のオスモル濃度測定装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
体液のオスモル濃度についてのポイント・オブ・ケア検査（point of caretesting）を提供するための装置および方法が開示される。装置は、試料流体の受け入れおよび検査のために流体経路（fluid pathway）が貫通しているものとして開示される。本発明により、試料流体のオスモル濃度検査が可能になり、試料流体は、容量が約１ｍＬ未満、好ましくは３０ｎＬ未満であり、また本発明により、流体の蒸発も低減しつつ、臨床の場において迅速かつ正確に流体オスモル濃度を測定する方法および装置が実現される。
【０００９】
本発明の第１の態様は、試料受け入れチップ（sample receiving chip）に関し、該チップは、基板（substrate）であって、試料流体を受け入れるために基板を貫通する流体経路を有し、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路（recessed channel）とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、試料流体の特性を測定するために窪んだ流路中の試料流体に接触するように基板中に配置された少なくとも２つの電極と、を含む。
【００１０】
本発明の第２の態様は、オスモル濃度検査のための装置に関し、該装置は、ベース部材（basemember）と、試料流体を受け入れるためにベース部材に固定された試料受け入れチップと、試料流体を試料受け入れチップ上に置くためにベース部材に固定された導管（conduit）であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、を含む。
【００１１】
本発明の第３の態様は、試料流体のオスモル濃度を決定するための方法に関し、該方法は、ベース部材に固定された導管を介して試料流体を試料受け入れチップに直接連通させるステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。
【００１２】
本発明の上記およびその他の特徴は、本発明の実施形態の以下のより具体的な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、実施例を介し、以下の図を参照して説明され、これらの図において、同じ符号は同じ要素を示す。
【００１４】
試料流体のオスモル濃度を測定するための代表的な実施形態が、以下説明される。実施形態は、比較的少量の流体の迅速かつ正確な検査を提供するように構成されている。
【００１５】
図１〜図４を参照すると、本発明の１つの実施形態による試料流体のオスモル濃度を検査するための試料受け入れチップが示してある。この実施形態において３つの基板層が示してあったとしても、基板層をいくつでも用い得ることが分かる。さらに、試料受け入れチップ２は当初、単独で論じられるが、操作の間、試料受け入れチップ２は、以下で説明されるように、ベース部材と、試料流体を受け入れるためにベース部材に固定された試料受け入れチップ２と、試料流体を試料受け入れチップ２上に置くためにベース部材に固定された導管と、を含む装置に結合され得る。装置への受け入れチップ２の結合は、より便利かつ効果的なポイント・オブ・ケア検査を考慮する。
【００１６】
図１〜図４に示される様々な基板層が組み合わされる場合、試料受け入れチップ２は、試料流体を受け取るための流体経路６が貫通している基板４を含む。流体経路６は、第１のポート８、少なくとも１つの第２のポート１０（以下、単に「第２のポート１０」と呼ぶ）、および窪んだ流路（channel）１２を含み得る。図１に示されるように、窪んだ流路１２は、基板４中に封入されている。試料受け入れチップ２は、試料流体の特性を測定するために窪んだ流路中の試料流体に接触するように基板４中に配置された少なくとも２つの電極１４も含む。図２の（Ａ）、図３、図５、図７、および図８に示される電極窓（electrode window）１８は、理解しやすくするために図１においては示してない。しかしながら、基板４が電極窓８を含みる得ることは、留意されるべきである。
【００１７】
図２の（Ａ）〜図２の（Ｂ）を参照すると、第１の基板層１６の平面図が示してある。図１に示されるように、第１の基板層１６は、チップ２の上部層を形成する。図２の（Ａ）に示されるように、第１のポート８、第２のポート１０、および電極窓１８は、例えば、第１の基板層１６のいくつかの部分を機械的に打ち抜くことにより形成される開口部である。しかしながら、基板層中の開口部を設けるための任意の手法を用い得ることが分かる。以下でさらに詳細に説明されるように、少なくとも２つの電極窓１８が、少なくとも２つの電極１４へのアクセスを提供する。図２の（Ｂ）に示される代替実施形態において、第１の基板層１６は、第１のポート８、および第２のポート１０を含み得るが、電極窓は含まない。以下でさらに詳細に説明されるように、基板４が電極窓１８を含まない場合、基板４は、基板４の外表面に設置された接点２０に接続された少なくとも２つの電極（図示せず）を含む。接点２０は、図２の（Ｂ）において形状が円形のものとして示してあるが、接点２０がどのような適切な幾何形状でもあり得ることが分かる。
【００１８】
図３を参照すると、第２の基板層２２の平面図が示してある。図１に示されるように、第２の基板層２２は、チップ２の中間層を構成している。この実施形態において、第２の基板層２２は、第１のポート８、第２のポート１０、および窪んだ流路１２のための開口部を含んでいる。加えて、第２の基板層２２は、電極窓１８のための開口部を含み得る。第１のポート８、第２のポート１０、および窪んだ流路１２は、例えば、第２の基板層２２の所望部分を機械的に打ち抜くことにより形成される。好ましい実施形態において、第２の基板層２２は、第１の基板層１６の下方に配置される。
【００１９】
図４は、第３の基板層２４の平面図を示す。図１に示されるように、第３の基板層２４は、チップ２の底部層を構成している。第３の基板層２４は、試料流体と接触する窪んだ流路中の少なくとも２つの電極１４および試料流体の特性を測定するために検査回路５０と接続する接点２０を含む。好ましい実施形態において、第３の基板層２４は、第１の基板層１６および第２の基板層２２の下方にそれぞれ配置される。電極１４は、図３に示されるように、試料流体と接触するために窪んだ流路１２の下に配置され、好ましくは多層セラミックで共焼結される。
【００２０】
セラミック基板の従来の製造方法のため、従来の金属電極は、基板を接合および硬化させるのに必要なより高い温度の下で劣化し始める。セラミック粒子および金属粒子は、焼結の間に異なる温度範囲および速度で融合する。従って、金属およびセラミックを同様な焼き締まり速度で釣り合わせることは、制御された部品寸法（外形寸法および構造体寸法）、および欠陥（亀裂／破損等）のない装置を得るのに役立つ。本発明において、菫青石（コージライト）ベースのガラス・セラミックがベース装置材料として好ましく、銅とニッケルとガラス・セラミックを加えたものが導体材料として好ましい。ニッケルと銅の組み合わせは、チップの使用および保管時の腐食を回避するのに役立つ。なぜならば、腐食のような化学反応は、測定をネガティブに妨げるからである。加えて、好ましい実施形態における最高焼結温度は、約１０００℃未満である。
【００２１】
図１〜図４を再度参照して、試料受け入れチップ２の操作がより詳細に説明される。操作の間、比較的少量の流体試料が、第１のポート８中に置かれる。好ましい実施形態において、信頼性の高いオスモル濃度測定が、約３０ｎＬ未満の容量の流体試料で得られる。試料流体は、基板層１６および２２においてそれぞれ形成された第１のポート８および窪んだ流路１２を通過する。試料流体が、第１の基板層１６、および第２の基板層２２を通過するにつれて、第１のポート８は狭くなる。流体は、第２のポート１０をガス抜き（vent）することにより、第１のポート８および窪んだ流路１２を通って吸い込まれる。第１のポート８が試料流体を窪んだ流路１２中へ流し込み、第２のポート１０が窪んだ流路１２をガス抜きする限り、試料受け入れチップ２の第１のポート８および第２のポート１０は、様々な幾何学的形状をとり得ることが分かる。しかしながら、第１のポート８、窪んだ流路１２、および第２のポート１０の幾何学的配置は、流体流れに影響を与え得る。第２のポート１０は、試料流体が窪んだ流路１２を通って流れる速度を制御するように設計できる。図１の（Ｂ）により示されるように、窪んだ流路１２を通って流れる流体にさらに影響を与えるために、付加的な第２のポート１０（または任意の数の付加的な第２のポート）を加えることができる。好ましい実施形態において、ひとたび試料液体が毛管作用によって窪んだ流路１２を通って引き込まれると、第２のポート１０は、試料流体で部分的に満たされ、試料流体は、表面張力により保持される。さらに、親水性の基板表面が、好ましくは、窪んだ流路１２を通る流体流れを促進するために用いられる。表面化学、流路形状、および通気孔（vent）形状のこの組み合わせは、流れの均一性、流速、および滞留時間を制御するために用いられる。
【００２２】
ここで図５を参照すると、電極窓１８を含む基板４の１つの実施形態の断面図が示してある。この実施形態において、試料流体を含んでいる窪んだ流路１２は、電極１４と直交する方向に流れる。しかしながら、試料流体が電極と接触する限り、様々な電極形状が用いられることが分かる。また、図５に示されるように、少なくとも２つの電極窓１８が、少なくとも２つの電極１４へのアクセスを提供する。外部測定装置（図示せず）を、接点２０を介して電極１４と接触するように、電極窓１８により形成された開口部中に挿入することができる。結果として、試料流体の導電率を決定することができる。代替実施形態において、図６の（Ａ）〜図６の（Ｂ）に示されるように、少なくとも２つの電極１４が、基板４の外表面まで延設されその上に配置されている接点２０に接続されている。図６の（Ａ）〜図６の（Ｂ）を比較することにより示されるように、接点２０は、窪んだ流路１２を通って流れる試料流体と電極１４が接触する限り、基板４の様々な外表面上に配置することができる。
【００２３】
ここで図７を参照すると、ポイント・オブ・ケア（ケア時点管理）オスモル濃度検査装置２６が示してある。１つの実施形態において、オスモル濃度検査用装置２６は、ベース部材２８と、試料流体を受け入れるためにベース部材２８に固定された試料受け入れチップ２と、試料流体を試料受け入れチップ２上に置くためにベース部材２８に固定された導管３０と、を含む。導管３０は、第１の端部３１および第２の端部３３を含んでいる。いずれかの必要な取り付け構造を除き、試料受け入れチップ２は、上述のものと実質的に同一であってもよいことが留意されるべきである。１つの実施形態において、オスモル濃度検査装置２６は、図７に示されるように、毛細管容器３２をさらに含み、この毛細管容器３２は、導管３０をベース・ユニット３４に固定するための留め具３６、および導管３０の第１の端部３１を受け入れるためのチャンバ３８を含むベース・ユニット３４を含む。試料流体を含む導管３０は、毛細管容器３２に固定され得る。チャンバ３８は、実質的に可撓性の隔壁４０を含んでいる。装置２６は、導管３０の第２の端部３３から試料流体を排出するためにチャンバ圧力を変更するために、実質的に可撓性の隔壁４０に外圧をかける外圧適用機構４２も含んでいる。機構４２は、例えば、空気を圧送する構造、可撓性の隔壁４０を制御された方法で膨張おおび収縮させる圧電変化を提供する構造、あるいは実質的に可撓性の隔壁に４０に力をかけるための何か他の現在知られているまたは後日開発される構造を含み得る。
【００２４】
図７を再度参照して、試料流体のオスモル濃度を決定するための好ましい方法がより詳細に説明される。１つの実施形態において、試料流体のオスモル濃度を決定するための方法は、ベース部材２８に固定された導管３０を通して試料流体を連通させるステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。導管３０を通して試料流体を連通させるステップは、人間の眼球上の体液の生体内試料と接触するステップを含むことができ、試料流体は、毛管力により導管３０内に引き込まれる。一般に、処置する医師は、患者の下眼瞼を開き、涙液腔中の涙液に導管３０で触れる。涙液は毛管力により導管３０内に引き込まれ、表面張力により保持される。試料流体が導管３０によって採集された後、導管３０は毛細管容器３２中に設置される。この容器は、チャンバ３８内に延びている導管３０の第１の端部３１を隔離する留め具３６を含んでいる。現在の実施形態においては、連通させるステップは、外圧４２をベース・ユニット３４に印加するステップも含み、ベース・ユニット３４は、導管３０の第１の端部３１を受け入れるためチャンバ３８を含んでおり、チャンバ３８は、実質的に可撓性の隔壁４０を含んでいる。低圧空気のような正の外圧４２が、実質的に可撓性の隔壁４０に印加される。隔壁４０は、圧力をチャンバ３８に伝え、試料流体を導管３０の第２の端部３３から液滴として押し出す。
【００２５】
次に、試料流体のオスモル濃度が検査回路５０によって決定される。試料流体のオスモル濃度は、試料流体のエネルギー伝達特性を感知することによって測定できる。エネルギー伝達特性としては、例えば、試料流体に伝達される特定の電流が与えられれば、試料流体のインピーダンスが測定されるような、導電率が含まれる。検査回路５０は、試料受け入れチップ２の電極の両側に電流源を印加する。試料流体のオスモル濃度は、導電率値を得る導電率測定装置５２を用いて試料流体の導電率を測定し、その導電率値を、変換システム５４を用いて（例えば、較正知識ベースにより）対応するオスモル濃度値に変換することによって決定され得る。この場合、検査回路５０は、試料流体のオスモル濃度を決定する導電率測定回路５６を含んでいる。例えば、測定回路５６は、試料流体によって橋絡された少なくとも２つの電極に、（波形発生器からのような）指定された波形の電気エネルギーを提供し得る。
【００２６】
さらに、図７に示されるように、ベース部材２８は、結果をユーザに伝えるための装置、例えば、オスモル濃度値の視覚的表現を表示するための表示装置１４２を含み得る。代わりに、オスモル濃度結果は、任意の既知の方法で遠隔地に通信および表示され得る。
【００２７】
図８に示される別の実施形態において、処理する医師は、導管１３０をオスモル濃度検査装置１２６のベース部材１２８に前もって配置しておくことができる。装置１２６は、導管１３０が試料流体を試料受け入れチップ１０２に置くためにベース部材１２８に固定されていることを除いて、装置２６（図７）と同様である。次に涙液が患者から採集され、毛管力によって導管１３０内に引き込まれる。導管１３０の第１の端部１３１が試料流体を抽出し、導管１３０の第２の端部１３３が試料流体を試料受け入れチップ１０２上に置く。従って、試料流体のオスモル濃度を決定するためのこの方法は、ベース部材１２８に固定された導管１３０を通して試料流体を試料受け入れチップ１０２まで直接連通するステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。さらに、オスモル濃度検査装置１３３は、導管１３０を保護し、装置１２６の取り扱いを便利にするためのヒンジ式カバー１４４を含んでもよい。さらに別の実施形態において、図９に示されるように、導管１３０は、ヒンジ式カバー１４４に固定されてもよい。オスモル濃度検査装置１２６は、便利かつ効果的なポイント・オブ・ケア処置を考慮して、携帯型装置とし得ることが留意されるべきである。
【００２８】
本発明を上記で概説された特定の実施形態と共に説明してきたが、多くの選択肢、修正および変型が当業者には明らかであろう。従って、上記で述べられた本発明の実施形態は、例示を意図するものであって、限定を意図するものではない。特許請求の範囲において規定される本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の１つの実施形態による試料受け入れチップの断面図を示す。
【図２】図１の試料受け入れチップの第１の基板層の２つの実施形態の平面図を示す。
【図３】図１の試料受け入れチップの第２の基板層の平面図を示す。
【図４】図１の試料受け入れチップの第３の基板層の平面図を示す。
【図５】オスモル濃度検査のために電極へのアクセスを提供する電極窓の断面図を示す。
【図６】図１の試料受け入れチップの異なる表面上に配置された電極接点の断面図を示す。
【図７】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【図８】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【図９】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的少量の流体のオスモル濃度（osmolarity）を測定するための装置の分野に関し、より具体的には、人間の涙液のオスモル濃度（浸透圧）を、生体内（in vivo）で測定するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
涙膜から水が失われるために生じる症状であるドライ・アイ症候群（ＤＥＳ：dry eyesyndrome）は、検眼士が目にする最も一般的な病気の１つである。研究によれば、ＤＥＳは、５０歳以上の患者の約１５％に共通しており、罹患率は年齢と共に上昇することが分かっている。ドライ・アイは一般に、涙膜蒸発を増大させるいずれかの条件によって、または涙液生産を減少させるいずれかの条件によって引き起こされる。患者によっては、蒸発は、より大きい目を持つことの結果として増大させられる。より大きい目は、より大きい表面積および水分損失のために、より多くの蒸発を引き起こす。涙液生産は、角膜感覚を減少させるいずれかの条件によっても減少し得る。長期のコンタクト・レンズ装着、ＬＡＳＩＫ眼科手術、第５神経への外傷、およびある特定のウイルス感染は、角膜感覚の減少を引き起こす。ＤＥＳの処置は、症状の重症度による。患者によっては、市場で入手可能な様々な人工涙液の使用によりＤＥＳから緩和される。加えて、患者によっては、オメガ３含有栄養補助食品を処方される。涙液の排流を止めるために「涙点プラグ（punctual plug）」が挿入される必要があるケースがある。
【０００３】
オスモル濃度は、溶液中の浸透圧的に活性粒子の濃度の測定値であり、溶液１リットルあたりの溶質のオスモル（osmole）として定量的に表すことができる。涙膜が水分を失うと、塩およびタンパク質の濃度が、水分に対して増大することが知られている。塩およびタンパク質の濃度が水分量に対して増大すると、オスモル濃度が増大する。従って、ＤＥＳ患者を診断および処置するために、処置する医師が試料涙液のオスモル濃度を定量することが望ましい。利用可能ないくつかの現在のオスモル濃度測定方法および装置は、浸透圧測定、凝固点測定、および蒸気圧測定を含む。
【０００４】
１つの方法において、半透膜をへだてて溶液により及ぼされる浸透圧を測定するために浸透圧計が用いられる。この方法においては、溶媒および溶液が、溶媒分子だけが通過できるようにする半透膜により分離される。溶液の浸透圧は、溶媒が溶液中に移行しないようにするために溶液にかけなければならない超過圧力を測定することにより決定できる。
【０００５】
別の方法においては、試料流体（sample fluid）（例えば、涙液）のオスモル濃度は、「凝固点降下」と呼ばれる生体外（ex vivo）手法により決定できる。この手法においては、溶媒（すなわち、水）中の溶質またはイオンが、流体の凝固点を、イオンがない場合の凝固点から低下させる。凝固点降下分析においては、イオン化された試料流体の凝固点は、ある量（典型的には、数ミリリットル程度）の試料が容器（例えば、試験管）中で初めて凝固し始める温度を検出することによって見つけられる。凝固点を測定するために、ある量の試料流体が、試験管のような容器中に採取される。次に、温度プローブが試料流体に浸漬され、容器は、凍結浴またはペルチェ冷却装置と接触させられる。試料は、その凝固点以下の過冷却流体状態を達成するように連続的に撹拌される。機械的誘発（induction）と同時に、試料は凝固し、熱力学的融解熱のためにその凝固点まで上昇する。０℃からの試料凝固点の逸脱は、試料流体中の溶質レベル（すなわち、オスモル濃度値）に比例する。
【０００６】
オスモル濃度検査のためのもう１つの生体外手法は、蒸気圧を測定するものである。この方法では、小さい円形濾紙片が、十分な流体が吸収されるまで、患者の眼瞼のすぐ下に置かれる。濾紙ディスクは、密封チャンバ中に置かれ、冷却された温度センサがその表面で蒸気濃度を測定する。最終的に、温度センサは試料の露点まで上げられる。水に比例する露点の低下が次に、オスモル濃度に変換される。しかしながら、誘発された反射的な流涙のため、オスモル濃度測定値はさほど正確ではない。同様に、患者の眼瞼のすぐ下に電極を設置することによりオスモル濃度を測定しようとする生体内（in vivo）手法は、反射的な涙流を誘発する可能性がある。結果として、上述の方法は、臨床環境で働く眼科医にとって便利でもないし、正確でもない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
関連技術の問題を蒙らない、低減された蒸発に対する能力を有する、臨床的に実施可能なナノリットル規模のオスモル濃度測定装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
体液のオスモル濃度についてのポイント・オブ・ケア検査（point of caretesting）を提供するための装置および方法が開示される。装置は、試料流体の受け入れおよび検査のために流体経路（fluid pathway）が貫通しているものとして開示される。本発明により、試料流体のオスモル濃度検査が可能になり、試料流体は、容量が約１ｍＬ未満、好ましくは３０ｎＬ未満であり、また本発明により、流体の蒸発も低減しつつ、臨床の場において迅速かつ正確に流体オスモル濃度を測定する方法および装置が実現される。
【０００９】
本発明の第１の態様は、試料受け入れチップ（sample receiving chip）に関し、該チップは、基板（substrate）であって、試料流体を受け入れるために基板を貫通する流体経路を有し、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路（recessed channel）とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、試料流体の特性を測定するために窪んだ流路中の試料流体に接触するように基板中に配置された少なくとも２つの電極と、を含む。
【００１０】
本発明の第２の態様は、オスモル濃度検査のための装置に関し、該装置は、ベース部材（basemember）と、試料流体を受け入れるためにベース部材に固定された試料受け入れチップと、試料流体を試料受け入れチップ上に置くためにベース部材に固定された導管（conduit）であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、を含む。
【００１１】
本発明の第３の態様は、試料流体のオスモル濃度を決定するための方法に関し、該方法は、ベース部材に固定された導管を介して試料流体を試料受け入れチップに直接連通させるステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。
【００１２】
本発明の上記およびその他の特徴は、本発明の実施形態の以下のより具体的な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、実施例を介し、以下の図を参照して説明され、これらの図において、同じ符号は同じ要素を示す。
【００１４】
試料流体のオスモル濃度を測定するための代表的な実施形態が、以下説明される。実施形態は、比較的少量の流体の迅速かつ正確な検査を提供するように構成されている。
【００１５】
図１〜図４を参照すると、本発明の１つの実施形態による試料流体のオスモル濃度を検査するための試料受け入れチップが示してある。この実施形態において３つの基板層が示してあったとしても、基板層をいくつでも用い得ることが分かる。さらに、試料受け入れチップ２は当初、単独で論じられるが、操作の間、試料受け入れチップ２は、以下で説明されるように、ベース部材と、試料流体を受け入れるためにベース部材に固定された試料受け入れチップ２と、試料流体を試料受け入れチップ２上に置くためにベース部材に固定された導管と、を含む装置に結合され得る。装置への受け入れチップ２の結合は、より便利かつ効果的なポイント・オブ・ケア検査を考慮する。
【００１６】
図１〜図４に示される様々な基板層が組み合わされる場合、試料受け入れチップ２は、試料流体を受け取るための流体経路６が貫通している基板４を含む。流体経路６は、第１のポート８、少なくとも１つの第２のポート１０（以下、単に「第２のポート１０」と呼ぶ）、および窪んだ流路（channel）１２を含み得る。図１に示されるように、窪んだ流路１２は、基板４中に封入されている。試料受け入れチップ２は、試料流体の特性を測定するために窪んだ流路中の試料流体に接触するように基板４中に配置された少なくとも２つの電極１４も含む。図２の（Ａ）、図３、図５、図７、および図８に示される電極窓（electrode window）１８は、理解しやすくするために図１においては示してない。しかしながら、基板４が電極窓８を含みる得ることは、留意されるべきである。
【００１７】
図２の（Ａ）〜図２の（Ｂ）を参照すると、第１の基板層１６の平面図が示してある。図１に示されるように、第１の基板層１６は、チップ２の上部層を形成する。図２の（Ａ）に示されるように、第１のポート８、第２のポート１０、および電極窓１８は、例えば、第１の基板層１６のいくつかの部分を機械的に打ち抜くことにより形成される開口部である。しかしながら、基板層中の開口部を設けるための任意の手法を用い得ることが分かる。以下でさらに詳細に説明されるように、少なくとも２つの電極窓１８が、少なくとも２つの電極１４へのアクセスを提供する。図２の（Ｂ）に示される代替実施形態において、第１の基板層１６は、第１のポート８、および第２のポート１０を含み得るが、電極窓は含まない。以下でさらに詳細に説明されるように、基板４が電極窓１８を含まない場合、基板４は、基板４の外表面に設置された接点２０に接続された少なくとも２つの電極（図示せず）を含む。接点２０は、図２の（Ｂ）において形状が円形のものとして示してあるが、接点２０がどのような適切な幾何形状でもあり得ることが分かる。
【００１８】
図３を参照すると、第２の基板層２２の平面図が示してある。図１に示されるように、第２の基板層２２は、チップ２の中間層を構成している。この実施形態において、第２の基板層２２は、第１のポート８、第２のポート１０、および窪んだ流路１２のための開口部を含んでいる。加えて、第２の基板層２２は、電極窓１８のための開口部を含み得る。第１のポート８、第２のポート１０、および窪んだ流路１２は、例えば、第２の基板層２２の所望部分を機械的に打ち抜くことにより形成される。好ましい実施形態において、第２の基板層２２は、第１の基板層１６の下方に配置される。
【００１９】
図４は、第３の基板層２４の平面図を示す。図１に示されるように、第３の基板層２４は、チップ２の底部層を構成している。第３の基板層２４は、試料流体と接触する窪んだ流路中の少なくとも２つの電極１４および試料流体の特性を測定するために検査回路５０と接続する接点２０を含む。好ましい実施形態において、第３の基板層２４は、第１の基板層１６および第２の基板層２２の下方にそれぞれ配置される。電極１４は、図３に示されるように、試料流体と接触するために窪んだ流路１２の下に配置され、好ましくは多層セラミックで共焼結される。
【００２０】
セラミック基板の従来の製造方法のため、従来の金属電極は、基板を接合および硬化させるのに必要なより高い温度の下で劣化し始める。セラミック粒子および金属粒子は、焼結の間に異なる温度範囲および速度で融合する。従って、金属およびセラミックを同様な焼き締まり速度で釣り合わせることは、制御された部品寸法（外形寸法および構造体寸法）、および欠陥（亀裂／破損等）のない装置を得るのに役立つ。本発明において、菫青石（コージライト）ベースのガラス・セラミックがベース装置材料として好ましく、銅とニッケルとガラス・セラミックを加えたものが導体材料として好ましい。ニッケルと銅の組み合わせは、チップの使用および保管時の腐食を回避するのに役立つ。なぜならば、腐食のような化学反応は、測定をネガティブに妨げるからである。加えて、好ましい実施形態における最高焼結温度は、約１０００℃未満である。
【００２１】
図１〜図４を再度参照して、試料受け入れチップ２の操作がより詳細に説明される。操作の間、比較的少量の流体試料が、第１のポート８中に置かれる。好ましい実施形態において、信頼性の高いオスモル濃度測定が、約３０ｎＬ未満の容量の流体試料で得られる。試料流体は、基板層１６および２２においてそれぞれ形成された第１のポート８および窪んだ流路１２を通過する。試料流体が、第１の基板層１６、および第２の基板層２２を通過するにつれて、第１のポート８は狭くなる。流体は、第２のポート１０をガス抜き（vent）することにより、第１のポート８および窪んだ流路１２を通って吸い込まれる。第１のポート８が試料流体を窪んだ流路１２中へ流し込み、第２のポート１０が窪んだ流路１２をガス抜きする限り、試料受け入れチップ２の第１のポート８および第２のポート１０は、様々な幾何学的形状をとり得ることが分かる。しかしながら、第１のポート８、窪んだ流路１２、および第２のポート１０の幾何学的配置は、流体流れに影響を与え得る。第２のポート１０は、試料流体が窪んだ流路１２を通って流れる速度を制御するように設計できる。図１の（Ｂ）により示されるように、窪んだ流路１２を通って流れる流体にさらに影響を与えるために、付加的な第２のポート１０（または任意の数の付加的な第２のポート）を加えることができる。好ましい実施形態において、ひとたび試料液体が毛管作用によって窪んだ流路１２を通って引き込まれると、第２のポート１０は、試料流体で部分的に満たされ、試料流体は、表面張力により保持される。さらに、親水性の基板表面が、好ましくは、窪んだ流路１２を通る流体流れを促進するために用いられる。表面化学、流路形状、および通気孔（vent）形状のこの組み合わせは、流れの均一性、流速、および滞留時間を制御するために用いられる。
【００２２】
ここで図５を参照すると、電極窓１８を含む基板４の１つの実施形態の断面図が示してある。この実施形態において、試料流体を含んでいる窪んだ流路１２は、電極１４と直交する方向に流れる。しかしながら、試料流体が電極と接触する限り、様々な電極形状が用いられることが分かる。また、図５に示されるように、少なくとも２つの電極窓１８が、少なくとも２つの電極１４へのアクセスを提供する。外部測定装置（図示せず）を、接点２０を介して電極１４と接触するように、電極窓１８により形成された開口部中に挿入することができる。結果として、試料流体の導電率を決定することができる。代替実施形態において、図６の（Ａ）〜図６の（Ｂ）に示されるように、少なくとも２つの電極１４が、基板４の外表面まで延設されその上に配置されている接点２０に接続されている。図６の（Ａ）〜図６の（Ｂ）を比較することにより示されるように、接点２０は、窪んだ流路１２を通って流れる試料流体と電極１４が接触する限り、基板４の様々な外表面上に配置することができる。
【００２３】
ここで図７を参照すると、ポイント・オブ・ケア（ケア時点管理）オスモル濃度検査装置２６が示してある。１つの実施形態において、オスモル濃度検査用装置２６は、ベース部材２８と、試料流体を受け入れるためにベース部材２８に固定された試料受け入れチップ２と、試料流体を試料受け入れチップ２上に置くためにベース部材２８に固定された導管３０と、を含む。導管３０は、第１の端部３１および第２の端部３３を含んでいる。いずれかの必要な取り付け構造を除き、試料受け入れチップ２は、上述のものと実質的に同一であってもよいことが留意されるべきである。１つの実施形態において、オスモル濃度検査装置２６は、図７に示されるように、毛細管容器３２をさらに含み、この毛細管容器３２は、導管３０をベース・ユニット３４に固定するための留め具３６、および導管３０の第１の端部３１を受け入れるためのチャンバ３８を含むベース・ユニット３４を含む。試料流体を含む導管３０は、毛細管容器３２に固定され得る。チャンバ３８は、実質的に可撓性の隔壁４０を含んでいる。装置２６は、導管３０の第２の端部３３から試料流体を排出するためにチャンバ圧力を変更するために、実質的に可撓性の隔壁４０に外圧をかける外圧適用機構４２も含んでいる。機構４２は、例えば、空気を圧送する構造、可撓性の隔壁４０を制御された方法で膨張おおび収縮させる圧電変化を提供する構造、あるいは実質的に可撓性の隔壁に４０に力をかけるための何か他の現在知られているまたは後日開発される構造を含み得る。
【００２４】
図７を再度参照して、試料流体のオスモル濃度を決定するための好ましい方法がより詳細に説明される。１つの実施形態において、試料流体のオスモル濃度を決定するための方法は、ベース部材２８に固定された導管３０を通して試料流体を連通させるステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。導管３０を通して試料流体を連通させるステップは、人間の眼球上の体液の生体内試料と接触するステップを含むことができ、試料流体は、毛管力により導管３０内に引き込まれる。一般に、処置する医師は、患者の下眼瞼を開き、涙液腔中の涙液に導管３０で触れる。涙液は毛管力により導管３０内に引き込まれ、表面張力により保持される。試料流体が導管３０によって採集された後、導管３０は毛細管容器３２中に設置される。この容器は、チャンバ３８内に延びている導管３０の第１の端部３１を隔離する留め具３６を含んでいる。現在の実施形態においては、連通させるステップは、外圧４２をベース・ユニット３４に印加するステップも含み、ベース・ユニット３４は、導管３０の第１の端部３１を受け入れるためチャンバ３８を含んでおり、チャンバ３８は、実質的に可撓性の隔壁４０を含んでいる。低圧空気のような正の外圧４２が、実質的に可撓性の隔壁４０に印加される。隔壁４０は、圧力をチャンバ３８に伝え、試料流体を導管３０の第２の端部３３から液滴として押し出す。
【００２５】
次に、試料流体のオスモル濃度が検査回路５０によって決定される。試料流体のオスモル濃度は、試料流体のエネルギー伝達特性を感知することによって測定できる。エネルギー伝達特性としては、例えば、試料流体に伝達される特定の電流が与えられれば、試料流体のインピーダンスが測定されるような、導電率が含まれる。検査回路５０は、試料受け入れチップ２の電極の両側に電流源を印加する。試料流体のオスモル濃度は、導電率値を得る導電率測定装置５２を用いて試料流体の導電率を測定し、その導電率値を、変換システム５４を用いて（例えば、較正知識ベースにより）対応するオスモル濃度値に変換することによって決定され得る。この場合、検査回路５０は、試料流体のオスモル濃度を決定する導電率測定回路５６を含んでいる。例えば、測定回路５６は、試料流体によって橋絡された少なくとも２つの電極に、（波形発生器からのような）指定された波形の電気エネルギーを提供し得る。
【００２６】
さらに、図７に示されるように、ベース部材２８は、結果をユーザに伝えるための装置、例えば、オスモル濃度値の視覚的表現を表示するための表示装置１４２を含み得る。代わりに、オスモル濃度結果は、任意の既知の方法で遠隔地に通信および表示され得る。
【００２７】
図８に示される別の実施形態において、処理する医師は、導管１３０をオスモル濃度検査装置１２６のベース部材１２８に前もって配置しておくことができる。装置１２６は、導管１３０が試料流体を試料受け入れチップ１０２に置くためにベース部材１２８に固定されていることを除いて、装置２６（図７）と同様である。次に涙液が患者から採集され、毛管力によって導管１３０内に引き込まれる。導管１３０の第１の端部１３１が試料流体を抽出し、導管１３０の第２の端部１３３が試料流体を試料受け入れチップ１０２上に置く。従って、試料流体のオスモル濃度を決定するためのこの方法は、ベース部材１２８に固定された導管１３０を通して試料流体を試料受け入れチップ１０２まで直接連通するステップと、試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、を含む。さらに、オスモル濃度検査装置１３３は、導管１３０を保護し、装置１２６の取り扱いを便利にするためのヒンジ式カバー１４４を含んでもよい。さらに別の実施形態において、図９に示されるように、導管１３０は、ヒンジ式カバー１４４に固定されてもよい。オスモル濃度検査装置１２６は、便利かつ効果的なポイント・オブ・ケア処置を考慮して、携帯型装置とし得ることが留意されるべきである。
【００２８】
本発明を上記で概説された特定の実施形態と共に説明してきたが、多くの選択肢、修正および変型が当業者には明らかであろう。従って、上記で述べられた本発明の実施形態は、例示を意図するものであって、限定を意図するものではない。特許請求の範囲において規定される本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の１つの実施形態による試料受け入れチップの断面図を示す。
【図２】図１の試料受け入れチップの第１の基板層の２つの実施形態の平面図を示す。
【図３】図１の試料受け入れチップの第２の基板層の平面図を示す。
【図４】図１の試料受け入れチップの第３の基板層の平面図を示す。
【図５】オスモル濃度検査のために電極へのアクセスを提供する電極窓の断面図を示す。
【図６】図１の試料受け入れチップの異なる表面上に配置された電極接点の断面図を示す。
【図７】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【図８】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【図９】試料流体を採集し試料流体のオスモル濃度を検査するオスモル濃度検査装置の平面図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料受け入れチップであって、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された少なくとも２つの電極と、
を含む、
試料受け入れチップ。
【請求項２】
前記基板がさらに、
ａ） 前記少なくとも２つの電極へのアクセスを提供する少なくとも２つの電極窓、および
ｂ） 接点に接続された前記少なくとも２つの電極、
の一方を含み、前記接点は、前記基板の外表面に配置されている、
請求項１に記載のチップ。
【請求項３】
前記基板が多層である、請求項１に記載のチップ。
【請求項４】
前記基板が、菫青石（コージライト）ベースのガラス・セラミックであり、前記少なくとも２つの電極が、銅、ニッケル、およびガラス・セラミックで共焼結される、請求項１に記載のチップ。
【請求項５】
前記試料流体が、３０ｎＬ未満の容量を有する、請求項１に記載のチップ。
【請求項６】
前記第１のポートが、前記試料流体を前記窪んだ流路に流し込み、前記少なくとも１つの第２のポートが、前記窪んだ流路をガス抜きする、請求項１に記載のチップ。
【請求項７】
前記チップが装置に結合されており、該装置は、ベース部材と、試料流体を受け入れるために前記ベース部材に固定された試料受け入れチップと、前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置くために前記ベース部材に固定された導管であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、を含む、請求項１に記載のチップ。
【請求項８】
オスモル濃度検査のための装置であって、
ベース部材と、
試料流体を受け入れるために前記ベース部材に固定された試料受け入れチップと、
前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置くために前記ベース部材に固定された導管であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、
を含む、
装置。
【請求項９】
毛細管容器をさらに含み、該毛細管容器が、
ベース・ユニットであって、前記導管を前記ベース・ユニットに固定するための留め具と、前記導管の前記第１の端部を受け入れるためのチャンバであって、実質的に可撓性の隔壁を含むチャンバと、を含むベース・ユニットと、
前記導管の前記第２の端部から前記試料流体を排出するためにチャンバ圧力を変更するために、前記実質的に可撓性の隔壁に外圧をかけるための機構と、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記試料受け入れチップが、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された少なくとも２つの電極と、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記基板がさらに、
ａ） 前記少なくとも２つの電極へのアクセスを提供する少なくとも２つの電極窓、および
ｂ） 接点に接続された前記少なくとも２つの電極、
の一方を含み、前記接点は、前記基板の外表面に配置されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記基板が、菫青石ベースのガラス・セラミックであり、前記少なくとも２つの電極が、銅、ニッケル、およびガラス・セラミックで共焼結される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のポートが、前記試料流体を前記窪んだ流路に流し込み、前記少なくとも１つの第２のポートが、前記窪んだ流路をガス抜きする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記導管の前記第１の端部が試料流体を抽出し、前記導管の前記第２の端部が前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置く、請求項１０の装置。
【請求項１５】
前記ベース部材が、前記試料流体のオスモル濃度を決定するように構成された導電率測定回路をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
試料流体のオスモル濃度を決定するための方法であって、
ベース部材に固定された導管を通して試料流体を試料受け入れチップまで連通させるステップと、
前記試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、
を含む、
方法。
【請求項１７】
前記試料受け入れチップが、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された、多層セラミックで共焼結された少なくとも２つの電極と、
を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記連通させるステップが、ベース・ユニットに外圧をかけるステップを含み、前記ベース・ユニットは、前記導管の第１の端部を受け入れるためのチャンバを含み、該チャンバは、実質的に可撓性の隔壁を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記試料流体の前記オスモル濃度を決定する前記ステップが、導電率値を得るために前記試料流体の前記導電率を測定するステップと、前記導電率を対応するオスモル濃度値に変換するステップと、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記連通させるステップが、人間の眼球上の体液の生体内試料と接触させるステップを含み、前記試料流体は、毛管力により前記導管内に引き込まれる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
試料受け入れチップであって、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された少なくとも２つの電極と、
を含む、
試料受け入れチップ。
【請求項２】
前記基板がさらに、
ａ） 前記少なくとも２つの電極へのアクセスを提供する少なくとも２つの電極窓、および
ｂ） 接点に接続された前記少なくとも２つの電極、
の一方を含み、前記接点は、前記基板の外表面に配置されている、
請求項１に記載のチップ。
【請求項３】
前記基板が多層である、請求項１に記載のチップ。
【請求項４】
前記基板が、菫青石（コージライト）ベースのガラス・セラミックであり、前記少なくとも２つの電極が、銅、ニッケル、およびガラス・セラミックで共焼結される、請求項１に記載のチップ。
【請求項５】
前記試料流体が、３０ｎＬ未満の容量を有する、請求項１に記載のチップ。
【請求項６】
前記第１のポートが、前記試料流体を前記窪んだ流路に流し込み、前記少なくとも１つの第２のポートが、前記窪んだ流路をガス抜きする、請求項１に記載のチップ。
【請求項７】
前記チップが装置に結合されており、該装置は、ベース部材と、試料流体を受け入れるために前記ベース部材に固定された試料受け入れチップと、前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置くために前記ベース部材に固定された導管であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、を含む、請求項１に記載のチップ。
【請求項８】
オスモル濃度検査のための装置であって、
ベース部材と、
試料流体を受け入れるために前記ベース部材に固定された試料受け入れチップと、
前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置くために前記ベース部材に固定された導管であって、第１の端部および第２の端部を含む導管と、
を含む、
装置。
【請求項９】
毛細管容器をさらに含み、該毛細管容器が、
ベース・ユニットであって、前記導管を前記ベース・ユニットに固定するための留め具と、前記導管の前記第１の端部を受け入れるためのチャンバであって、実質的に可撓性の隔壁を含むチャンバと、を含むベース・ユニットと、
前記導管の前記第２の端部から前記試料流体を排出するためにチャンバ圧力を変更するために、前記実質的に可撓性の隔壁に外圧をかけるための機構と、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記試料受け入れチップが、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された少なくとも２つの電極と、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記基板がさらに、
ａ） 前記少なくとも２つの電極へのアクセスを提供する少なくとも２つの電極窓、および
ｂ） 接点に接続された前記少なくとも２つの電極、
の一方を含み、前記接点は、前記基板の外表面に配置されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記基板が、菫青石ベースのガラス・セラミックであり、前記少なくとも２つの電極が、銅、ニッケル、およびガラス・セラミックで共焼結される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のポートが、前記試料流体を前記窪んだ流路に流し込み、前記少なくとも１つの第２のポートが、前記窪んだ流路をガス抜きする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記導管の前記第１の端部が試料流体を抽出し、前記導管の前記第２の端部が前記試料流体を前記試料受け入れチップ上に置く、請求項１０の装置。
【請求項１５】
前記ベース部材が、前記試料流体のオスモル濃度を決定するように構成された導電率測定回路をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
試料流体のオスモル濃度を決定するための方法であって、
ベース部材に固定された導管を通して試料流体を試料受け入れチップまで連通させるステップと、
前記試料流体のオスモル濃度を決定するステップと、
を含む、
方法。
【請求項１７】
前記試料受け入れチップが、
試料流体を受け入れるために前記基板を貫通する流体経路を有する基板であって、該流体経路が、第１のポートと、少なくとも１つの第２のポートと、窪んだ流路とを含み、該窪んだ流路が基板中に封入される、基板と、
前記試料流体の特性を測定するために前記窪んだ流路中の前記試料流体に接触するように前記基板中に配置された、多層セラミックで共焼結された少なくとも２つの電極と、
を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記連通させるステップが、ベース・ユニットに外圧をかけるステップを含み、前記ベース・ユニットは、前記導管の第１の端部を受け入れるためのチャンバを含み、該チャンバは、実質的に可撓性の隔壁を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記試料流体の前記オスモル濃度を決定する前記ステップが、導電率値を得るために前記試料流体の前記導電率を測定するステップと、前記導電率を対応するオスモル濃度値に変換するステップと、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記連通させるステップが、人間の眼球上の体液の生体内試料と接触させるステップを含み、前記試料流体は、毛管力により前記導管内に引き込まれる、請求項１６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００９−５１１８８６（Ｐ２００９−５１１８８６Ａ）
【公表日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３５０３２（Ｐ２００８−５３５０３２）
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６７３４１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４２５５５
【国際公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６７３４１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４２５５５
【国際公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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