濃度測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有點(diǎn)施區(qū)域(E)和能夠測(cè)量滴落在點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液(X1)中的目標(biāo)組分的濃度的構(gòu)造的濃度測(cè)量裝置，所述濃度測(cè)量裝置包括：光照射裝置，所述光照射裝置設(shè)置在所述點(diǎn)施區(qū)域(E)的下面?zhèn)?，用于發(fā)射具有可被滴下的樣品液(X1)中的色素吸收的波長(zhǎng)的照射光(L1)。所述照射光(L1)通過(guò)所述點(diǎn)施區(qū)域，從而用從來(lái)自所述點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)鹊恼丈涔庹丈涞温湓谒鳇c(diǎn)施區(qū)域(E)上的樣品液(X1)。因此，所述點(diǎn)施區(qū)域(E)中的未覆蓋區(qū)域可以容易通過(guò)視覺(jué)觀察發(fā)現(xiàn)。例如，所述點(diǎn)施區(qū)域(E)由在支撐膜(1a)中形成的通孔(2)和用于阻塞通孔(2)的隔離膜(1b)構(gòu)成。
【專利說(shuō)明】濃度測(cè)量裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)基于在日本提交的專利申請(qǐng)N0.2013-146959，其全部?jī)?nèi)容包含在本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種測(cè)量諸如血液等樣品液中所含的諸如葡萄糖、尿酸、乳酸和膽固醇等組分的濃度的濃度測(cè)量裝置。特別地，本發(fā)明涉及一種構(gòu)造成能夠從滴在被稱為點(diǎn)施區(qū)域(或點(diǎn)施部分)的小區(qū)域(接收樣品液的區(qū)域)上的一滴樣品液測(cè)量上述組分的濃度的濃度裝置測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0004]濃度測(cè)量裝置是已知的，其能夠通過(guò)向被稱為"點(diǎn)施區(qū)域"的用于接收樣品液的小區(qū)域供給一滴血液來(lái)基于酶電極法利用電極式傳感器測(cè)量諸如葡萄糖(血糖)等血液組分的濃度。點(diǎn)施區(qū)域是使用者將諸如血液等樣品液滴到其中的目標(biāo)區(qū)域，也是濃度測(cè)量裝置的樣品液的接收口。
[0005]在常規(guī)已知的濃度測(cè)量裝置(例如，外觀設(shè)計(jì)注冊(cè)N0.1222931“液體組分濃度計(jì)”等)中，通常，在裝置本體(殼體或外殼)的上表面上形成殼體開(kāi)口，并且用于接收樣品液的點(diǎn)施區(qū)域設(shè)置在殼體開(kāi)口的中央。點(diǎn)施區(qū)域是直徑約3_?4_的小的圓形區(qū)域。將一滴收集的血液滴在點(diǎn)施區(qū)域(通常約5?20yL(微升))上，并開(kāi)啟測(cè)量起動(dòng)開(kāi)關(guān)，然后通過(guò)裝置內(nèi)部的電極式傳感器(也稱為酶電極等)測(cè)量血液中目標(biāo)組分的濃度。
[0006]圖7是示出通過(guò)電極式傳感器測(cè)量滴在上述濃度測(cè)量裝置的點(diǎn)施區(qū)域上的血液中的組分的濃度的示例方式的斷面圖。
[0007]如圖7(a)所示，在濃度測(cè)量裝置的殼體100的預(yù)定位置形成殼體開(kāi)口 110。以給定間隔具有點(diǎn)施區(qū)域的帶狀膜120設(shè)定在殼體開(kāi)口 110的正下方。當(dāng)使用者從外側(cè)觀察殼體開(kāi)口時(shí)，看到膜的主面。在這種結(jié)構(gòu)中，膜120從傳輸輥(未示出)到卷繞輥(未示出)以恒定長(zhǎng)度間歇地進(jìn)給，使得各次測(cè)量用的新的點(diǎn)施區(qū)域位于殼體開(kāi)口 110的中央。膜120 (包括傳輸輥和卷繞輥的整個(gè)膜)設(shè)置為可替換的卷盒。
[0008]膜120具有包括作為上層的支撐膜121和作為下層的血細(xì)胞隔離膜122的兩層結(jié)構(gòu)。血細(xì)胞隔離膜122是一種具有多個(gè)僅有血漿可以透過(guò)的微孔的過(guò)濾膜。
[0009]在支撐膜121中，作為點(diǎn)施區(qū)域的開(kāi)口的直徑約3?4mm的通孔130在縱向(進(jìn)給方向)上的預(yù)定空間中形成，血細(xì)胞隔離膜122暴露在各通孔的底部。通孔130和在內(nèi)底面上的血細(xì)胞隔離膜122構(gòu)成點(diǎn)施區(qū)域。當(dāng)血液滴在通孔中時(shí)，血液中的血漿透過(guò)血細(xì)胞隔離膜并在膜的下面滲出。
[0010]如圖7(a)所示，血樣X(jué)10從注射器和微量吸管200等滴在作為點(diǎn)施區(qū)域的通孔130上，當(dāng)開(kāi)啟測(cè)量起動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，如圖7 (b)所示，帶狀膜120水平進(jìn)給預(yù)定的長(zhǎng)度并停止。然后，電極式傳感器140從通孔130的下面上升并且其頂面(在優(yōu)選實(shí)施方案中突出以形成球面)與滲出血漿的血細(xì)胞隔離膜122的下面接觸，從而電極式傳感器140的頂面接觸血漿。在圖7中，忽略了通孔和電極式傳感器之間的大小關(guān)系以及各層的層厚度的比率，并且為了便于說(shuō)明繪出了擴(kuò)大的結(jié)構(gòu)。
[0011]由上述電極式傳感器140進(jìn)行的濃度測(cè)量的原理的要點(diǎn)在下面基于作為一種酶電極法的過(guò)氧化氫電極法的血糖濃度測(cè)量的例子中說(shuō)明。
[0012](A)透過(guò)血細(xì)胞隔離膜121的血漿接觸電極式傳感器140的頂部。
[0013](B)血漿中所含的葡萄糖通過(guò)形成為電極式傳感器140的表面層的蓋膜141。蓋膜141具有三層結(jié)構(gòu)(作為表面層的擴(kuò)散限制膜、作為中間層的葡萄糖氧化固定膜、作為下層的過(guò)氧化氫選擇性滲透膜)，并覆蓋作為傳感器主體的過(guò)氧化氫電極142的上表面。
[0014](C)當(dāng)葡萄糖通過(guò)蓋膜141時(shí)，其在蓋膜中間層中通過(guò)酶的催化作用分解以產(chǎn)生葡萄糖酸和過(guò)氧化氫，并且過(guò)氧化氫透過(guò)蓋膜下層的過(guò)氧化氫選擇性滲透膜以到達(dá)過(guò)氧化氫電極。過(guò)氧化氫電極142具有同心圓筒形結(jié)構(gòu)，其中工作電極(陽(yáng)極，Pt)設(shè)置在中央部分中。在其外側(cè)，經(jīng)由絕緣層設(shè)置參比電極(AgCl)。然后，在其外側(cè)，經(jīng)由絕緣層設(shè)置對(duì)電極(陰極，Ag)。
[0015]例如，電極式傳感器(酶電極)在JP-A-H4-34354 “酶電極”、JP-A-H9-119914 “生物傳感器”以及JP-A-2006-126046 “電極式傳感器的洗滌處理方法、洗滌處理機(jī)構(gòu)和配備有該機(jī)構(gòu)的濃度測(cè)量?jī)x器”等中具有詳細(xì)說(shuō)明。另外，例如，用于設(shè)定作為可替換的卷盒的上述膜的機(jī)構(gòu)在JP-A-H4-230840 “濃度測(cè)量裝置”等中具有詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]例如，在上述的濃度測(cè)量裝置中，當(dāng)葡萄糖是測(cè)量目標(biāo)時(shí)，推薦使用具有已知濃度的葡萄糖水溶液(標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液)作為校準(zhǔn)用的樣品液，并且為了初始靈敏度調(diào)節(jié)和定期靈敏度修正，將標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液滴在點(diǎn)施區(qū)域中，并將濃度測(cè)量裝置上的指示值適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0017]上述的濃度測(cè)量裝置可以通過(guò)從注射器和微量吸管等簡(jiǎn)單地接收一滴樣品液來(lái)測(cè)量目標(biāo)組分的濃度。
[0018]然而，本發(fā)明人詳細(xì)研究了上述濃度測(cè)量裝置的可操作性，發(fā)現(xiàn)小量(一滴)樣品液導(dǎo)致以下問(wèn)題。
[0019]S卩，包括將推薦適量的血液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上以及用樣品液整個(gè)覆蓋暴露在點(diǎn)施區(qū)域中的血細(xì)胞隔離膜的點(diǎn)施操作在操作者之間是不一致的。例如，如圖8所示，在某些情況下，在膜120的通孔130內(nèi)側(cè)的一部分血細(xì)胞隔離膜122可能未被樣品液X10覆蓋。
[0020]這種問(wèn)題不僅在滴血時(shí)發(fā)生，而且當(dāng)將上述標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液作為樣品液滴下以定期進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)也會(huì)發(fā)生。
[0021]當(dāng)血細(xì)胞隔離膜沒(méi)有被樣品液(諸如血液等將要滴下的液體和標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液等)充分覆蓋時(shí)，透到血細(xì)胞隔離膜的后表面的液體(電極式傳感器的分析目標(biāo)液)的量變得不足，并且出現(xiàn)電極式傳感器的傳感器頭部部分地不能接觸分析目標(biāo)液以及假定量的葡萄糖不能反應(yīng)等問(wèn)題。
[0022]在意識(shí)到上述的滴落失敗的問(wèn)題后，當(dāng)點(diǎn)施區(qū)域如圖8所示放大后觀看時(shí)，很容易定位點(diǎn)施區(qū)域中沒(méi)有覆蓋樣品液的區(qū)域(未覆蓋區(qū)域)。
[0023]然而，在實(shí)際滴落操作中，由于點(diǎn)施區(qū)域的通孔的直徑小到為約4_，因此僅通過(guò)視覺(jué)觀察不容易確定是否存在微小的未覆蓋區(qū)域。另外，由于滴落的血液顯示出高粘度，朝向側(cè)面膨脹，因此通過(guò)簡(jiǎn)單地從裝置上面觀察殼體開(kāi)口有時(shí)難以看到位于滴落的血液的基部的微小的未覆蓋區(qū)域。
[0024]上述問(wèn)題是具有用于將樣品液滴到小的點(diǎn)施區(qū)域中(點(diǎn)施)的結(jié)構(gòu)的任意測(cè)量裝置的共同問(wèn)題，不論諸如酶電極法等測(cè)量原理以及點(diǎn)施區(qū)域的結(jié)構(gòu)如何。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，并提供一種具有以下功能的濃度測(cè)量裝置:當(dāng)樣品液滴在點(diǎn)施區(qū)域中時(shí)，能夠通過(guò)視覺(jué)觀察容易判斷是否存在未覆蓋區(qū)域。
[0026]本發(fā)明人在試圖解決上述問(wèn)題方面進(jìn)行了深入研究，并且發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從暴露在點(diǎn)施區(qū)域中的血細(xì)胞隔離膜的后表面?zhèn)日丈渚哂锌杀粚⒁温湓邳c(diǎn)施區(qū)域上的樣品液(血液和調(diào)節(jié)用的測(cè)試溶液等)中的色素(決定顏色的物質(zhì))吸收的波長(zhǎng)的光時(shí)，滴下的液滴吸收光并保持黑暗，并且僅有未覆蓋區(qū)域閃閃發(fā)亮以突出它們之間亮度的明顯差別，因而通過(guò)視覺(jué)觀察能夠更容易判斷未覆蓋區(qū)域的存在，從而完成了本發(fā)明。
[0027]本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置具有以下構(gòu)成。
[0028][1] 一種具有用于將樣品液滴入其中的點(diǎn)施區(qū)域和能夠測(cè)量滴落在所述點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液中的目標(biāo)組分的濃度的構(gòu)造的濃度測(cè)量裝置，所述濃度測(cè)量裝置包括:
[0029]光照射裝置，所述光照射裝置設(shè)置在所述點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)龋糜诎l(fā)射具有可被滴下的樣品液中的色素吸收的波長(zhǎng)的照射光，
[0030]其中所述光照射裝置布置為使得所述照射光透過(guò)所述點(diǎn)施區(qū)域，從而用來(lái)自所述點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)鹊恼丈涔庹丈涞温湓谒鳇c(diǎn)施區(qū)域上的樣品液。
[0031][2]上述[1]所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述點(diǎn)施區(qū)域包括設(shè)置在支撐膜中的通孔和用于阻塞所述通孔的隔離膜，所述通孔是確定所述點(diǎn)施區(qū)域的外圍形狀的孔，所述隔離膜是僅允許所述樣品液中的液體組分透過(guò)的多孔薄膜。
[0032][3]上述[1]或[2]所述的濃度測(cè)量裝置，其被構(gòu)造成基于酶電極法測(cè)量滴落在所述點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液中的目標(biāo)組分的濃度。
[0033][4]上述[1]?[3]中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中滴下具有不同顏色的多個(gè)樣品液，并且所述光照射裝置被構(gòu)造成發(fā)射對(duì)應(yīng)于各種顏色并具有可被所述樣品液中的各色素吸收的波長(zhǎng)的多種光。
[0034][5]上述[1]?[3]中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述樣品液是血液或處理過(guò)的血液的紅色液體，并且所述照射光是綠色光。
[0035][6]上述[1]?[3]中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述樣品液是濃度測(cè)量用的濃度測(cè)量裝置的校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液，所述標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液具有藍(lán)色，并且所述照射光是紅色光。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1示出了由本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置中的光照射裝置從點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)冗M(jìn)行光照射的構(gòu)成和其作用效果。圖1(a)示出了點(diǎn)施區(qū)域的斷面，圖1(b)示出了樣品液XI和未覆蓋區(qū)域e的亮度差別。
[0037]圖2示出了本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置的外觀的一個(gè)實(shí)施方案(圖2 (a))，以及當(dāng)從上面看時(shí)在裝置的上表面(臺(tái)面)上形成的殼體開(kāi)口的放大圖(圖2(b))。
[0038]圖3示出了本發(fā)明中沒(méi)有來(lái)自背面的光照射的點(diǎn)施區(qū)域的照片(圖3 (a))，以及用來(lái)自背面的綠色光照射的點(diǎn)施區(qū)域的照片(圖3(b))。
[0039]圖4示出了當(dāng)在本發(fā)明中從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射綠色光并且將血液滴在點(diǎn)施區(qū)域上時(shí)的照片。除了從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射光之外，圖4(a)與圖3(b)的照片相同。圖4(b)示出了通過(guò)將血液滴在圖4(a)的點(diǎn)施區(qū)域上而有意形成的未覆蓋區(qū)域。圖4(c)示出了通過(guò)將充足的血液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上而整個(gè)覆蓋的點(diǎn)施區(qū)域。
[0040]圖5示出了當(dāng)在本發(fā)明中從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射紅色光并且將藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上時(shí)的照片。圖5(a)示出了當(dāng)從背面照射光時(shí)的點(diǎn)施區(qū)域。圖5(b)示出了通過(guò)將藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液滴在圖5(a)的點(diǎn)施區(qū)域上而有意形成的未覆蓋區(qū)域。圖5(c)示出了通過(guò)將充足的血液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上而整個(gè)覆蓋的點(diǎn)施區(qū)域。
[0041]圖6示出了在本發(fā)明的顯示屏上的指示的例子。
[0042]圖7示出了正在滴下血液的常規(guī)濃度測(cè)量裝置的點(diǎn)施區(qū)域的斷面圖(圖7 (a))，以及示出了通過(guò)電極式傳感器測(cè)量組分濃度的斷面圖(圖7(b))。
[0043]圖8是常規(guī)濃度測(cè)量裝置的點(diǎn)施區(qū)域的放大的示意圖，示出了滴落的血液和未覆蓋區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0044]在本發(fā)明中，通過(guò)由背面光對(duì)點(diǎn)施區(qū)域進(jìn)行照明的前所未有的構(gòu)成使小的點(diǎn)施區(qū)域相對(duì)于外圍膜突出。對(duì)點(diǎn)施區(qū)域的來(lái)自背面的光照射使由滴下的樣品液覆蓋的區(qū)域和未覆蓋區(qū)域之間的區(qū)別變得明顯。
[0045]另外，在本發(fā)明中，特別重要的特性是照射光的波長(zhǎng)限定為可被樣品液中的色素吸收的波長(zhǎng)。如圖1(b)所示，由于對(duì)波長(zhǎng)的限制，滴落在點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液XI吸收來(lái)自背面的照射光L1并保持黑暗，并且僅有未被樣品液覆蓋的區(qū)域(未覆蓋區(qū)域)通過(guò)照射光L1而閃閃發(fā)亮以突出樣品液XI和未覆蓋區(qū)域之間的亮度的明顯差別，從而除了簡(jiǎn)單的背光之外還獲得特別的作用效果。利用這點(diǎn)，即使當(dāng)未覆蓋區(qū)域很小時(shí)，通過(guò)視覺(jué)觀察也可以容易使區(qū)域區(qū)分開(kāi)。
[0046]本發(fā)明中的色素是決定樣品液的顏色的物質(zhì)。例如，在血液或處理過(guò)的血液的紅色液體中，血紅蛋白中的亞鐵血紅素(與氧結(jié)合以呈現(xiàn)紅色)是決定紅色的物質(zhì)或材料，并且在這種情況下是色素。如下文所述，將藍(lán)色的顏料添加到測(cè)量裝置的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液中。在這種情況下，決定顏料的藍(lán)色的物質(zhì)是色素。當(dāng)顏料僅由成為色素的物質(zhì)組成時(shí)，顏料物質(zhì)和色素彼此同義。這同樣適用于血液、各種著色劑和染料等之外的樣品液，并且決定材料的顏色的物質(zhì)是色素。
[0047]當(dāng)樣品液中包含多種色素時(shí)，選擇一種以上合適的色素，并且確定具有被色素吸收的波長(zhǎng)的光。即，色素和照射光的波長(zhǎng)僅需要選擇為使得可以獲得上述作用效果[樣品液吸收來(lái)自背面的照射光并保持黑暗，并且僅有未覆蓋區(qū)域通過(guò)照射光閃閃發(fā)亮以突出樣品液和未覆蓋區(qū)域之間的亮度的明顯差別，從而獲得除了簡(jiǎn)單的背光之外的特別的作用效果]，并且操作員可以更清晰地感覺(jué)到照射光。雖然照射光優(yōu)選是單色光或具有相似顏色的光，但是可以使用具有根據(jù)色素的合適波長(zhǎng)范圍的光或具有多個(gè)峰值波長(zhǎng)的光，只要能夠獲得上述作用效果。
[0048]下面，采用實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0049]如圖1(a)所示，本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置(下文中也被稱作裝置)是具有用于將樣品液滴在其上的點(diǎn)施區(qū)域E的濃度測(cè)量裝置，并構(gòu)造成測(cè)量滴在點(diǎn)施區(qū)域E上的樣品液(圖1(b)中的XI)中的目標(biāo)組分的濃度。
[0050]雖然點(diǎn)施區(qū)域E的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限制，但是與常規(guī)濃度測(cè)量裝置中一樣，具有設(shè)置在支撐膜中的通孔和用于阻塞通孔的隔離膜的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。在這種情況下，通孔是確定點(diǎn)施區(qū)域的外圍形狀的孔，隔離膜是僅允許樣品液中的液體組分透過(guò)的多孔薄膜。
[0051]另外，雖然裝置的濃度測(cè)量的原理沒(méi)有特別的限制，但是與常規(guī)濃度測(cè)量裝置中一樣，基于酶電極法和使用酶電極的測(cè)量是優(yōu)選的原理。
[0052]在本發(fā)明中，〃測(cè)量樣品液中的目標(biāo)組分的濃度〃是不僅包括樣品液中所含的目標(biāo)組分的量和比率的測(cè)量而且還包括是否存在目標(biāo)組分的簡(jiǎn)單測(cè)量以及目標(biāo)組分是否滿足標(biāo)準(zhǔn)值的操作。
[0053]雖然由裝置進(jìn)行對(duì)其濃度測(cè)量的樣品液沒(méi)有特別的限制，但是血液、處理過(guò)的血液的液體、添加有試劑的血液的液體和用于裝置校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液等列舉為代表性的樣品液。特別地，一滴血液(全血)所含的組分(目標(biāo)組分)的濃度的測(cè)量對(duì)于診斷和治療很重要。另外，標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液的定期點(diǎn)施和校準(zhǔn)對(duì)于裝置本身的維護(hù)和控制很重要。
[0054]當(dāng)樣品液是血液(或處理過(guò)的血液的液體或添加有試劑的血液)時(shí)，將要進(jìn)行濃度測(cè)量的目標(biāo)組分的例子包括葡萄糖(血糖)、尿酸、乳酸和膽固醇等。根據(jù)將要進(jìn)行濃度測(cè)量的目標(biāo)組分可以選擇用于進(jìn)行酶電極法的電極式傳感器。
[0055]用于測(cè)量血液葡萄糖濃度(即，血糖水平)的電極式傳感器的構(gòu)造在通過(guò)參照?qǐng)D7等的【背景技術(shù)】部分中說(shuō)明。
[0056]另外，裝置校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液可以根據(jù)上述將要進(jìn)行濃度測(cè)量的目標(biāo)組分適當(dāng)?shù)剡x擇。當(dāng)血液的葡萄糖濃度是測(cè)量目標(biāo)時(shí)，具有已知濃度(例如，150mg/dL等)的葡萄糖水溶液用作校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液。市售的葡萄糖水溶液的名稱為"血糖標(biāo)準(zhǔn)溶液〃等，并通常使用作為顏料的酞菁藍(lán)染成藍(lán)色以加強(qiáng)與血液的區(qū)別。
[0057]在這種情況下，用作顏料的酞菁藍(lán)是標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液中的藍(lán)色色素。
[0058]整個(gè)裝置的外觀的優(yōu)選實(shí)施方案如圖2(a)所示。在圖2(a)的實(shí)施方案中，點(diǎn)施區(qū)域E配置在設(shè)于臺(tái)面12上的殼體開(kāi)口 11中，并且設(shè)置液晶顯示器13。開(kāi)關(guān)按鈕14是起動(dòng)裝置的操作的按鈕。整個(gè)裝置的外觀不限于此，可以是外觀設(shè)計(jì)注冊(cè)N0.1222931等中所示的已知設(shè)計(jì)，或者可以更緊湊或是安裝在試驗(yàn)室中的龐大的多功能裝置。
[0059]如圖1(a)所示，點(diǎn)施區(qū)域E的優(yōu)選實(shí)施方案由設(shè)置在不透明支撐膜Ia上的通孔2和阻塞通孔的隔離膜Ib構(gòu)成。在下面說(shuō)明點(diǎn)施區(qū)域的詳細(xì)和更優(yōu)選的實(shí)施方案。
[0060]在本發(fā)明中，很重要的是光照射裝置SI設(shè)置在點(diǎn)施區(qū)域E的下面(在圖中的實(shí)施方案中的隔離膜Ib的下面)，如圖1 (a)所示。光照射裝置設(shè)置為使得照射光LI通過(guò)上述點(diǎn)施區(qū)域E，如圖1(a)所示，從而可以通過(guò)點(diǎn)施區(qū)域E從下面?zhèn)日樟恋温湓邳c(diǎn)施區(qū)域E上的樣品液XI。光照射裝置SI不必固定在點(diǎn)施區(qū)域E的下面，但是僅需要至少在點(diǎn)施時(shí)位于點(diǎn)施區(qū)域E的下面并且照射。
[0061]如圖1(a)所示，在點(diǎn)施區(qū)域E的優(yōu)選實(shí)施方案中，從光照射裝置SI發(fā)射的照射光L1透過(guò)隔離膜lb并通過(guò)通孔2。
[0062]這里更重要的是，照射光L1是具有可被樣品液XI中的色素吸收的波長(zhǎng)的光。通過(guò)利用這種特性，照射光L1不僅起到點(diǎn)施區(qū)域E的背光的作用，而且如圖1(b)所示，被滴下的樣品液XI吸收以使樣品液XI保持黑暗，并且僅照亮未覆蓋區(qū)域e以突出樣品液XI和未覆蓋區(qū)域e之間的亮度的明顯差別，這使得即使當(dāng)未覆蓋區(qū)域e很小時(shí)，也能夠通過(guò)視覺(jué)觀察容易發(fā)現(xiàn)未覆蓋區(qū)域。
[0063]圖1(a)示出了點(diǎn)施區(qū)域E的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，其中在上層側(cè)(操作員側(cè))的支撐膜la和在下層側(cè)(裝置側(cè)的內(nèi)側(cè))的隔離膜lb彼此層疊，與圖7所示的常規(guī)例一樣，隔離膜lb阻塞支撐膜la的通孔2。膜1是帶狀的，這是優(yōu)選實(shí)施方案。膜1的寬度和全長(zhǎng)可以根據(jù)裝置的大小以及參照常規(guī)技術(shù)適當(dāng)確定。在帶狀膜1中以給定距離形成點(diǎn)施區(qū)域E，并且其中使新的點(diǎn)施區(qū)域順序出現(xiàn)在殼體開(kāi)口的中央以用于各個(gè)測(cè)量的實(shí)施方案是優(yōu)選的。
[0064]在優(yōu)選實(shí)施方案中，必要量的膜1從傳輸輥(未示出)到卷繞輥(未示出)間歇地進(jìn)給，并且包括傳輸輥和卷繞輥的作為整體的膜1設(shè)置為可替換的卷盒。在優(yōu)選實(shí)施方案中，用于驅(qū)動(dòng)卷盒并進(jìn)給膜1的驅(qū)動(dòng)源設(shè)定在裝置側(cè)。
[0065]雖然膜1可以大部分暴露在裝置的外表面上，但是在優(yōu)選的實(shí)施方案中，膜設(shè)置在形成于裝置中的殼體的上表面(圖2(a)中的臺(tái)面12)中的局部殼體開(kāi)口(通孔)11的下面，并在合適的時(shí)機(jī)進(jìn)給以使新的點(diǎn)施區(qū)域E位于殼體開(kāi)口 11的正下方以用于每次測(cè)量，象圖7所示的常規(guī)例一樣。
[0066]雖然殼體開(kāi)口 11的形狀和大小沒(méi)有特別的限制，但是其是外觀設(shè)計(jì)注冊(cè)N0.1222931等中所示的常規(guī)產(chǎn)品中直徑約25mm?35mm的圓形。在圖2(a)所示的本發(fā)明的示例產(chǎn)品中，其是半圓(直徑約25mm?35mm)和矩形的組合形式，其廣泛擴(kuò)大以便于點(diǎn)施的操作。
[0067]如上所述，膜1的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是帶狀的，并且是支撐膜la和隔離膜lb的層疊結(jié)構(gòu)。支撐膜la在縱向(膜進(jìn)給方向)上以給定距離具有作為點(diǎn)施區(qū)域的開(kāi)口的通孔2，并且隔離膜lb的上表面在通孔的底部露出。
[0068]在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，點(diǎn)施區(qū)域E由通孔2和作為內(nèi)底的隔離膜lb構(gòu)成。取決于膜1的結(jié)構(gòu)，隔離膜lb不必作為通孔2的內(nèi)底呈現(xiàn)，而僅需要設(shè)置為阻塞通孔。
[0069]支撐膜la的材料沒(méi)有特別的限制，可以是用于常規(guī)已知的濃度測(cè)量裝置中的支撐膜的材料。這種材料的優(yōu)選例子包括PE(聚乙烯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)等，因?yàn)樗鼈兙哂凶鳛槌惺苣さ膫鬏數(shù)闹渭臋C(jī)械強(qiáng)度，即使當(dāng)含有水時(shí)，它們也不會(huì)改變形式，即使當(dāng)被拉伸時(shí)它們也不伸展，即使當(dāng)附著粘合劑時(shí)它們也不會(huì)顯示出材料質(zhì)量的變化等。
[0070]雖然支撐膜la的厚度沒(méi)有特別的限制并且可以根據(jù)材料的機(jī)械強(qiáng)度適當(dāng)?shù)卮_定，但是優(yōu)選約30?40 μ m。
[0071]在本發(fā)明中，支撐膜la優(yōu)選是不透明的。這是因?yàn)楫?dāng)從點(diǎn)施區(qū)域E的上面觀看時(shí)，從膜1的下面?zhèn)劝l(fā)射并通過(guò)隔離膜的照射光L1僅突出了點(diǎn)施區(qū)域E的亮度，如圖1(b)所
/j、l Ο
[0072]這里的不透明不僅指完全防止照射光L1的穿透，而且指通過(guò)視覺(jué)觀察時(shí)支撐膜表面的非透明性。支撐膜la可以允許照射光L1透過(guò)，只要獲得本發(fā)明的效果[僅有點(diǎn)施區(qū)域E通過(guò)從下面?zhèn)劝l(fā)射的照射光LI閃閃發(fā)亮]。支撐膜優(yōu)選具有照射光相對(duì)于膜厚方向的不超過(guò)約80%、更優(yōu)選不超過(guò)約70%的透過(guò)率，因?yàn)辄c(diǎn)施區(qū)域E和其外圍之間的亮度的差別很明顯。
[0073]當(dāng)樣品液的顏色為諸如血液的紅色和標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液的藍(lán)色等高度暗色時(shí)，支撐膜Ia的顏色優(yōu)選諸如白色和乳白等不透明和明亮的顏色，因?yàn)檫@種顏色有助于視覺(jué)區(qū)分滴下的樣品液的外部范圍。
[0074]支撐膜Ia可以具有由多層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)，包括確保諸如機(jī)械強(qiáng)度等支撐膜所需的性能的層和用于阻塞照射光LI的不透明層。
[0075]雖然當(dāng)支撐膜Ia從上面觀看時(shí)，點(diǎn)施區(qū)域E的形狀(即，通孔2的形狀和大小)沒(méi)有特別的限制，但是由于樣品液滴在其上，所以圓形是優(yōu)選的。在這種情況下，點(diǎn)施區(qū)域E的直徑優(yōu)選3mm?5mm,在圖3?5所示的例子中為4mm。
[0076]隔離膜Ib可以是構(gòu)造成僅允許作為來(lái)自滴下的樣品液的分析目標(biāo)的液體(血漿)透過(guò)的過(guò)濾膜。另外，隔離膜Ib優(yōu)選允許透過(guò)比支撐膜更大量的照射光以提供本發(fā)明的效果[僅有點(diǎn)施區(qū)域E通過(guò)從下面?zhèn)劝l(fā)射的照射光LI閃閃發(fā)亮]。當(dāng)樣品液是血液(或處理過(guò)的血液的液體或添加有試劑的血液)時(shí)，常規(guī)已知的血細(xì)胞隔離膜可以用作隔離膜。
[0077]血細(xì)胞隔離膜由諸如PET、PVC、PE和PC等材料制成，具有約5?10 μ m的厚度，并且是具有直徑約0.1?0.5 μ m的多個(gè)微小通孔的多孔過(guò)濾膜，微小通孔被分散成使得僅有血漿可以透過(guò)該膜。如圖3(b)所示，血細(xì)胞隔離膜通過(guò)其材料、厚度和多孔性而允許照射光的充分透過(guò)。
[0078]形成具有支撐膜Ia和隔離膜Ib的疊層的膜I以及通孔2的方法可以是常規(guī)技術(shù)。例如，可以提出包括在支撐膜和隔離膜之間插入諸如雙面膠帶等粘合層并使它們層疊等的方法。例如，通孔2可以通過(guò)在支撐膜Ia上層疊粘合層、形成通孔2、然后層疊隔離膜Ib來(lái)形成。
[0079]照射光可以是任意光，只要其具有可被滴下的樣品液中的色素吸收的波長(zhǎng)。更具體地，具有與將要滴下的樣品液的顏色互補(bǔ)顏色(相反的顏色)的光或者具有與互補(bǔ)色相近的彩色相位(色相環(huán)中互補(bǔ)色附近的彩色相位)的光是優(yōu)選的。作為照射光，具有與樣品液中的色素的顏色相似的顏色的光或具有寬波長(zhǎng)的光(白色光等)作為照射光的照射不是優(yōu)選的，因?yàn)楣獠粫?huì)被滴下的樣品液滴吸收，并且樣品液滴也變得明亮而減小與未覆蓋區(qū)域的亮度的差別。照射光優(yōu)選具有令操作員矚目的顏色。
[0080]作為具體例子，當(dāng)將要滴下的樣品液是血液或通過(guò)稀釋或添加試劑而處理過(guò)的血液的紅色液體時(shí)，照射光優(yōu)選是綠色光(波長(zhǎng)約500nm?570nm)?藍(lán)色光(波長(zhǎng)約450nm?500nm)。上述綠色光的波長(zhǎng)范圍包括識(shí)別為黃綠色的彩色相位中的光。綠色光很好地被血液中血紅蛋白的紅色色素(與氧結(jié)合以呈現(xiàn)紅色的亞鐵血紅素)吸收，如圖1(b)所示，顯著獲得本發(fā)明的作用效果，因?yàn)辄c(diǎn)施的樣品液Xl保持黑暗，并且僅有未覆蓋區(qū)域e通過(guò)綠色照射光LI閃閃發(fā)亮以為操作員突出樣品液Xl和未覆蓋區(qū)域e之間的亮度的差另O。將藍(lán)色光用于視覺(jué)觀察不是優(yōu)選的，因?yàn)槠淇赡芷茐囊暰W(wǎng)膜，而從這方面來(lái)說(shuō)綠色光也是優(yōu)選的。
[0081]當(dāng)將要滴下的樣品液是標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液(藍(lán)色)時(shí)，照射光優(yōu)選黃色光(波長(zhǎng)約570nm?600nm)?紅色光(波長(zhǎng)約600nm?750nm)。這些光中，紅色光優(yōu)選作為顯著提供本發(fā)明的上述作用效果的光，因?yàn)殡m然它不是理論上藍(lán)色的互補(bǔ)顏色，但是它被標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液中的色素很好地吸收并且即使存在小量泄露對(duì)操作員來(lái)說(shuō)也是高度矚目的。
[0082]雖然發(fā)射上述照射光的光照射裝置的光源沒(méi)有特別的限制，但是發(fā)光二極管(LED)是優(yōu)選的，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊并可以從市售產(chǎn)品相對(duì)自由地選擇發(fā)射具有適于上述目標(biāo)的波長(zhǎng)范圍的光(InGaN-系半導(dǎo)體的綠色光、GaP-系半導(dǎo)體的黃綠色光-黃色光、AlGalnP-系半導(dǎo)體的黃色光-紅色光等)的元件。
[0083]在LED中，具有一側(cè)為約1mm?2mm的外部形狀的表面安裝的(芯片型)LED是更優(yōu)選的，因?yàn)槎鄠€(gè)這種LED可以安裝在點(diǎn)施區(qū)域的正下方的基板上，并可以收容在點(diǎn)施區(qū)域的范圍內(nèi)。必要時(shí)，可以使用被構(gòu)造成通過(guò)切換光而利用一個(gè)芯片發(fā)射兩種以上顏色的復(fù)合元件。
[0084]在圖1(a)的結(jié)構(gòu)中，具有直徑與點(diǎn)施區(qū)域的直徑相同的通孔的掩蔽板、透鏡和波導(dǎo)等可以在隔離膜lb和光照射裝置S1之間形成以確保照射光L1的照射僅通過(guò)點(diǎn)施區(qū)域中的通孔。
[0085]裝置可以被構(gòu)造成使得照射光可以至少發(fā)射在作為濃度測(cè)量目標(biāo)的樣品液(諸如血液等樣品)上。當(dāng)諸如校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液等具有不同顏色的多個(gè)樣品液作為濃度測(cè)量的目標(biāo)時(shí)，上述光照射裝置被構(gòu)造成發(fā)射對(duì)應(yīng)于各種顏色并具有可被樣品液中的各色素吸收的波長(zhǎng)的多種光。
[0086]例如，血液(紅色)用的綠色LED芯片和校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液(藍(lán)色)用的紅色LED可以安裝在點(diǎn)施區(qū)域的正下方的基板上，并且血液測(cè)量模式和校準(zhǔn)模式通過(guò)操作面板上的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，從而在血液上照射綠色光以及在標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液上照射紅色光。
[0087]當(dāng)打開(kāi)裝置時(shí)，可以起動(dòng)來(lái)自點(diǎn)施區(qū)域的背面的光的照射，象電源燈一樣，或者可以使光閃爍給定時(shí)間。
[0088]圖3?5示出了包括實(shí)際制造本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置并在照射來(lái)自點(diǎn)施區(qū)域的背面光的同時(shí)滴下(點(diǎn)施)樣品液以確認(rèn)未覆蓋區(qū)域的可區(qū)分性的實(shí)驗(yàn)。
[0089]在該實(shí)驗(yàn)中，如圖2(b)所示，殼體開(kāi)口的形狀是半圓形(直徑30mm)和方形的組合，并且點(diǎn)施區(qū)域是直徑4_的圓形。在圖3?5的各附圖的殼體開(kāi)口中所出現(xiàn)的數(shù)字是印刷在膜表面上的點(diǎn)施區(qū)域的編號(hào)。
[0090]圖3(a)示出了沒(méi)有來(lái)自背面的光照射的點(diǎn)施區(qū)域(與常規(guī)產(chǎn)品相似)，圖3(b)示出了用來(lái)自背面的綠色光照射的點(diǎn)施區(qū)域E。在本實(shí)施方案中，綠色照射光是來(lái)自GaP-系LED的中心波長(zhǎng)570nm的光。
[0091]圖4示出了其中從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射綠色光并且滴下血液的實(shí)驗(yàn)的照片。除了從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射綠色光之外，圖4(a)與圖3(b)的照片相同。圖4(b)是通過(guò)在圖4(a)的照射狀態(tài)下將血液滴在點(diǎn)施區(qū)域上而有意形成的未覆蓋區(qū)域的照片。圖4(c)是通過(guò)將充足的血液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上而整個(gè)覆蓋的點(diǎn)施區(qū)域的照片。
[0092]通過(guò)對(duì)比圖4(b)和圖4(c)看出，即使當(dāng)從下面?zhèn)日丈渚G色光時(shí)滴落的血液仍然保持黑暗，但是當(dāng)未覆蓋區(qū)域存在時(shí)，僅有其閃閃發(fā)亮以便于識(shí)別。
[0093]圖5示出了其中從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射紅色光并且在其上滴下藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液的實(shí)驗(yàn)的照片。在本實(shí)施方案中，紅色照射光是來(lái)自AlGaAs-系LED的中心波長(zhǎng)620nm的光。
[0094]圖5(a)示出了當(dāng)從點(diǎn)施區(qū)域的背面照射紅色光時(shí)的點(diǎn)施區(qū)域。圖5(b)是通過(guò)在圖5(a)的照射狀態(tài)下將藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上而有意形成的未覆蓋區(qū)域的照片。圖5(c)是通過(guò)將充足的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上而整個(gè)覆蓋的點(diǎn)施區(qū)域的照片。
[0095]通過(guò)對(duì)比圖5(b)和圖5(c)看出，即使當(dāng)從下面?zhèn)日丈浼t色光時(shí)，滴下的藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液也仍然保持黑暗，但是當(dāng)與如圖5(b)中一樣存在未覆蓋區(qū)域時(shí)，僅有其閃閃發(fā)出紅色光以便于操作員識(shí)別。
[0096]如圖6所示，裝置的顯示屏(液晶屏)可以包括其中整個(gè)點(diǎn)施區(qū)域都被樣品液覆蓋的充分滴落狀態(tài)，以及其中存在未覆蓋區(qū)域、引起使用者的注意并提高預(yù)防滴落失敗的意識(shí)的不充分滴落狀態(tài)。
[0097]裝置中的膜進(jìn)給機(jī)構(gòu)、基于酶電極法的濃度測(cè)量用的電極式傳感器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、向上/向下移動(dòng)傳感器的機(jī)構(gòu)以及膜進(jìn)給機(jī)構(gòu)和電極式傳感器的控制部的結(jié)構(gòu)、從獲得的測(cè)量信號(hào)計(jì)算濃度并輸出結(jié)果可以是常規(guī)濃度測(cè)量裝置的詳細(xì)內(nèi)容的技術(shù)。
[0098]本發(fā)明的濃度測(cè)量裝置使得當(dāng)將樣品液滴落在點(diǎn)施區(qū)域上時(shí)，能夠容易視覺(jué)觀察到是否存在未覆蓋區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種具有用于將樣品液滴入其中的點(diǎn)施區(qū)域和能夠測(cè)量滴落在所述點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液中的目標(biāo)組分的濃度的構(gòu)造的濃度測(cè)量裝置，所述濃度測(cè)量裝置包括: 光照射裝置，所述光照射裝置設(shè)置在所述點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)?，用于發(fā)射具有可被滴下的樣品液中的色素吸收的波長(zhǎng)的照射光， 其中所述光照射裝置布置為使得所述照射光透過(guò)所述點(diǎn)施區(qū)域，從而用來(lái)自所述點(diǎn)施區(qū)域的下面?zhèn)鹊恼丈涔庹丈涞温湓谒鳇c(diǎn)施區(qū)域上的樣品液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述點(diǎn)施區(qū)域包括設(shè)置在支撐膜中的通孔和用于阻塞所述通孔的隔離膜，所述通孔是確定所述點(diǎn)施區(qū)域的外圍形狀的孔，所述隔離膜是僅允許所述樣品液中的液體組分透過(guò)的多孔薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度測(cè)量裝置，其被構(gòu)造成基于酶電極法測(cè)量滴落在所述點(diǎn)施區(qū)域上的樣品液中的目標(biāo)組分的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中滴下具有不同顏色的多個(gè)樣品液，并且所述光照射裝置被構(gòu)造成發(fā)射對(duì)應(yīng)于各種顏色并具有可被所述樣品液中的各色素吸收的波長(zhǎng)的多種光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述樣品液是血液或處理過(guò)的血液的紅色液體，并且所述照射光是綠色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的濃度測(cè)量裝置，其中所述樣品液是濃度測(cè)量用的濃度測(cè)量裝置的校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液，所述標(biāo)準(zhǔn)濃度測(cè)試溶液具有藍(lán)色，并且所述照射光是紅色光。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK104280351SQ201410332086
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】村田知之, 南井孝夫, 矢田隆章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社堀場(chǎng)制作所