(57)【要約】【課題】  液体中の分析物の濃度を測定する装置と、この対象となる方法を実践する場合に使用するシステム及びキットを提供すること。【解決手段】  液体中の分析物の濃度を測定する装置１２であって、皮膚穿孔部と、少なくとも１つの分析物センサー室１００と、可撓膜７０を持つポンプ室１５０とを備え、このポンプ室１５０は、ポンプ室に採取された液体を、可撓膜７０の撓みによって、皮膚穿孔部から少なくとも１つの分析物センサー室１００に移送することができる装置。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の分析物の濃度を測定する装置であって、
皮膚穿孔部と、
少なくとも１つの分析物センサー室と、
可撓膜を持つポンプ室と、を備え、
前記ポンプ室は、前記ポンプ室に採取された所与の容量の液体を、前記可撓膜の撓みによって、前記皮膚穿孔部から前記少なくとも１つの分析物センサー室に移送することができる、装置。
【請求項２】
前記装置が、前記皮膚穿孔部と連通する液体注入室を更に備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記液体注入室が前記ポンプ室と連通する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサー室が電気化学セルである、請求項１、２及び３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサー室が光学的センサー室である、請求項１、２及び３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記センサー室が分析物の濃度を測定することができる、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記可撓膜が柔軟な基材の一部であり、前記装置が２つの堅い基材を更に備え、前記柔軟な基材が前記堅い基材の間に存在する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
液体中の分析物の濃度を測定するシステムであって、
請求項１に記載の装置と、
前記装置を収容するためのハウジングとを備えた、システム。
【請求項９】
リモートコントローラーを更に備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムが、前記装置から前記リモートコントローラーへ、分析物の測定結果を通信することができる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
サンプル中の分析物の濃度を測定するためのキットであって、
請求項１に記載の装置と、
前記装置を収容するローカルコントローラーモジュールとを備えた、キット。
【請求項１２】
液体中の分析物の濃度を測定する方法であって、前記方法が、
装置を患者の皮膚表面に接触させる工程であって、前記装置が少なくとも１つの分析物センサー室と、可撓膜を持つポンプ室と、皮膚穿孔部とを備え、
前記患者から前記ポンプ室へ、前記皮膚穿孔部を通じて所与の容量の液体を導入する工程と、
前記所与の容量の液体中の分析物濃度を測定するために、前記装置の前記少なくとも１つの分析物センサー室へ、前記ポンプ室から前記所与の容量の液体を移送するため、前記ポンプ室の前記可撓膜を撓ませる工程とを備えた、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療装置及びその使用方法に関し、特に、液体中の分析物を取り扱う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医学的診断の様々な手法は、血液、尿又は唾液などの体液検査を伴い、このような液体若しくは間質液や血液のような液体の成分変化に根拠を置くものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液体の検査を行うために様々な装置が開発されている。そのような多くの装置においては、液体が１つの場所としてこの装置に採取されるが、別の場所で分析される。このような装置では、採取された液体をその場所から測定場所へ移動させることは避けられない。従って、これらの装置では、液体に悪影響を与えず、採取場所から測定場所へ容易に移動させる確実な方法が必要である。
【０００４】
この液体の移動に備えて数々の設計構成が開発されている。ある装置は毛管現象に依存しており、装置を経由する液体の通路はこの毛管現象を生じるように特定の寸法に形成される。その他、重力の利用や加圧下でのサンプルの注入の利用を意図した設計がある。しかし、これらの装置を利用した液体の移動は完全に信頼できるものではない。例えば重力は、この流路中の液体の効率的な移動に十分な効力を持つものではなく、また流れを制御することができない。
【０００５】
分析物の検査用装置の重要性が問われ続けているので、この装置の異なる部分間で信頼できる液体の移動を可能にする装置の必要性は依然として残る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
液体中の分析物の濃度を決定する液体取扱装置が提供される。本発明の液体取扱装置の実施例は、皮膚穿孔部と、少なくとも１つの分析物検出室と、撓み可能な膜を持つポンプ室と、を備え、このポンプ室は撓み可能な膜の撓みによって皮膚穿孔部から検出室へ液体を移送することができる。本発明の装置を備えた新しいキットも提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を述べる前に、この発明はここに記載した特定の実施形態に限られるものではなく、様々に変化しうることは言うまでもないことを理解されたい。当然のことながら、ここで使用する専門用語は特定の実施態様のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定されるものである。
【０００８】
ある数値範囲が下限値で小数第１位の単位で定められた場合、特にその意味が明確にされることがない限り、当然ながらその範囲の上限と下限の間にある個々の値や、これとは別の規定値若しくは別に規定された範囲内の値は本発明の範囲内に含まれる。この規定された範囲で明確に除外された境界を考慮して、これらの狭い範囲の上限及び下限は、その範囲と関係なくこの範囲に含めることができ、これらの境界をその範囲内に一方だけ含む、どちらも含まない或いは両方含むとする場合のそれぞれの範囲も同様に本発明の範囲内に含まれる。この規定された範囲が一方若しくは両方の境界を含む場合、これらを含む境界の一方若しくは両方を除く範囲もまた本発明に含まれる。
【０００９】
ここで使用する全ての技術的及び科学的な用語は、特に定義しない限り、本発明の分野における当業者が通常理解する用語と同様の意味を持つものとする。ここに開示するそれらと類似した若しくは同等の方法や構成要素もまた、本発明の実践又はテストに使用可能であるが、その好ましい方法及び構成要素は今ここに説明する。ここに記載する全ての刊行物は、その引用した刊行物に関する方法及び／又は装置の開示及び説明を参照することによって本明細書に援用される。
【００１０】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する単数形の不定冠詞「ある」や定冠詞「その」などは、その内容が明確な意味を別段示さない限り、複数の指示対象を含むものとする。
【００１１】
二つ以上の項目（例えば構成要素や工程）が選択的な「又は」で示される場合、ある項目の存在が他の項目或いは他の全ての項目の存在を許さない場合を除いて、単独で若しくはそれらのうちのいずれかの組合せで総合的に表されることを意味する。
【００１２】
当然、本願の全てにわたり、「上の」、「下の」、「前の」、「後の」、「高い」、「低い」などの言葉もまた、相対的な意味のみで用いる。
【００１３】
ここで述べる刊行物は本願の出願日以前の単なる情報開示のためだけに提供するものである。このような刊行物は、先行発明の効力によって本発明に先行することを承認するものとして解釈されるべきではない。更には、提供された刊行日は実際の刊行日と異なっていたり、独自に確認する必要がある場合がある。
【００１４】
当業者にとってこの開示内容を読めば明らかなように、ここに記載又は図解する個々の実施例の各々は、他のいくつかの実施例のいずれかの特徴と容易に分離や組み合わせが可能な、本発明の趣旨を逸脱しない個別部品若しくは特徴を持つものである。
【００１５】
ここに示す図面は、明瞭性を強調するいくつかの構成要素及び特徴と対応するように描かれることを、必ずしも必要とするものではない。
【００１６】
＜装置＞
以上概説したように、本発明における実施例は液体取扱装置を含み、この液体取扱装置は様々な実施例において液体の分析物濃度を決定するために採用されるものである。本発明の液体取扱装置の実施例は以下に述べるように、ある対象、例えば間質液など、から抽出した生理学的な液体を、この装置内にある分析物(グルコース）監視センサーへ送出する、制御された移送を提供するものである。
【００１７】
本発明の実施例は、液体を、装置の第１の領域から装置の第２の領域への輸送を可能にするポンプ室を備え、このポンプ室は様々な実施例において、自動的に、例えばプロセッサの制御下でのアクチュエータによって作動されるものである。このポンプ室は、流路内の液体の流れの開始と終了を制御可能に、例えば繰り返して行う手段として用いてもよい。
【００１８】
以下により詳細に説明するように、実施例は、皮膚に貫通するための構成要素と液体の連通をする装置を備え、例えばこの装置に一時的に（取り外し可能に）若しくは恒久的に皮膚穿孔部を付けてもよい。このような実施例では、ポンプ室は、皮膚穿孔部から装置内の検出室へ、ポンプ室の動作時に液体を移送するように構成される。
【００１９】
本発明の主題である液体取扱装置は、この装置に導き入れる液体の１つ以上の性質を測定及び／又は分析、若しくは評価するための液体処理の特徴部分(分析物検査室）を備える。本発明におけるこの検査室は、ここで資料の液体を測定する電気化学的、測光的又は比色分析的な形態としてもよい。
【００２０】
本発明の主題である液体取扱装置は、当業者にとって明らかであるように、様々な有機的及び無機的な液体を処理することができる。当然ながら、本発明は特定の液体やその種類を限定するものではない。この液体は、自然に発生若しくは合成したものでもよく、予備的に処理された若しくはこの装置での使用に先立って処理されたものでもよい。即ち、本発明によって広い範囲の液体の処理（測定、検出、分離、分析など）が可能であり、この液体は、これに限定するものではないが、全血、間質液、電離液、緩衝液若しくは緩衝液入りの資料などを含む。例えば、全血、間質液、電離液、細胞懸濁液、タンパク溶液、血清、尿、涙液、緩衝液若しくは緩衝剤入りの液体などの資料は、例えば分析物の決定のために、本発明の装置及び工程と関係付けることができる。多くの実施例において、この液体は血液若しくは間質液である。
【００２１】
前提の液体取扱装置の大きさは特定の分析手順によって広く変化しうるものであり、従って従来から知られる小型の若しくは縮小化された装置に組み込んでもよい。以下に述べるように、ある実施例においては、この装置は楽に身に付けられる大きさに、でなければユーザーが保持する大きさに形成することができる。本装置の実施例は、サブマイクロリットル、ナノリットル、及びピコリットルの液量にも用いることができる。このような液体取扱装置はミクロの流体装置としての特徴を示すので、極端に小さな若しくはミクロ流体の形状である１つ以上の経路や水路を備えることができる。「ミクロ流体」の意味するところは、この装置が、約５ミクロンから約２５００ミクロンの範囲の、少なくとも１つの形状、例えば深さ、広さ、長さなどを持つ１つ以上の液体流路や水路、導管、若しくは容器を含むということである。ある実施例において、液体経路の全てがそのような寸法に形成されてもよい。本発明の液体経路は、約５ミクロンから約５００ミクロン、例えば約２５ミクロンから約５００ミクロンの範囲の深さ、及び／又は約２５ミクロンから約５００ミクロンの範囲の幅、及び／又は約１０００ミクロンから約５０００ミクロンの範囲の長さとしてもよい。本発明に適用可能な模範的なミクロ流体及び他の装置は、「Triggerable Passive Valves」という名称で２００４年３月３１日に出願された、国際公開第０２／４９５０７号、米国出願第１０／１４３，２５３号及び同第６０／５５８，３７５号に開示されており、ここに参考のために示しておく。
【００２２】
図面を参照すると、図１は液体取扱装置１２及びハウジング機構１４の模範的な実施例を示し、この装置１２がハウジングに動作可能に装着される場合、ローカルコントローラーモジュール１４の形をとる。ローカルモジュール１４は、装置１２の特定の機能を制御するもので、これはマイクロプロセッサであってもよい。図１に示すように、液体取扱装置１２は、ローカルコントローラーモジュール１４によって収容される（例えば部分的又は完全に挿入される）ものとは限らない。
【００２３】
使用時、液体取扱装置１２はローカルコントローラーモジュール１４に収容することができる。このような実施例においては、装置１２はローカルコントローラーモジュール１４と一体とすることができ、これによって収容される装置とローカルコントローラーモジュールの間で電気的通信が可能となる。従って、この実施例は、ローカルコントローラーモジュール１４と動作可能に一体となる(例えば内蔵されかつ制御される）液体取扱装置１２を備える。液体取扱装置１２がローカルコントローラーモジュール１４と一体となる場合、ローカルコントローラーモジュールは液体取扱装置１２と電気的かつ機械的な接続ができる状態にある。このように、分析物測定制御はモジュール１４によって提供されてもよく、及び／又は装置１２と連通した液体中の分析物の濃度測定に関するデータなどの測定データを、モジュール１４が装置１２から受信してもよい。コネクタや端子は装置とローカルコントローラーモジュールを動作可能に一体化するように提供され、これによってローカルコントローラーモジュールはその分析測定を行うため、必要な信号を装置に供給する。上述したように、ローカルモジュール１４は装置１２の機能、例えば上記装置のポンプ室の動作やここに記載する装置１２の他の機能を制御することができる。ローカルコントローラーモジュール１４は、データの記憶能力や、離れた情報源などの他のソースからのデータを送受信する能力を備えてもよい。
【００２４】
ローカルコントローラーモジュール１４は、この装置の検査室で動作させる必要なプロトコルのプログラムが可能であり、そのタイミングはソフトウエアのアルゴリズムに応じてカスタマイズすることができる。このようなアルゴリズムは、例えば、指定された期間内で二つ以上の測定をしたり、およそ２４時間若しくは４８時間以上も連続して測定するといった所定の予定に応じて、ユーザーの分析物濃度の「連続的な」監視のため、即ちユーザーの分析物濃度を自動的に測定するために、提供することができる。例えば、本発明の装置の実施例は、ユーザーとの密接な関係を維持し、ユーザーからの試料を連続的又は定期的に取得し、与えられた期間の全てにわたって１つ以上の分析物濃度を監視するように構成することができ、多くの実施例において、サンプリングや分析物評価は装置のアルゴリズムに応じて自動的に行われる。
【００２５】
本発明の実施例は、ユーザーに「要求時」の検査を実施するためにも提供され、これによって連続的な監視手順に優先させることが可能となる。このような分析物濃度測定は、ユーザーや医師によって、直接又は後で、モジュール１４のマイクロプロセッサや他のメモリー素子（離れた場所、例えば後述する離れた制御モジュール１６など）に記憶することができる。
【００２６】
液体取扱装置１２とローカルコントローラーモジュール１４は、その組み合わせにおいて、図に示すようにユーザーの腕などにそれらを取り付けるといった、ユーザーが保持可能なようにしてもよい。この特定な実施例では、モジュール１４はユーザーの腕に取り付けるためのストラップ６０２を含む。本発明は、この装置を数分以上、例えば１時間または数時間、若しくは一日又は数日以上、使用し続けることを意図している。即ち長期間の使用を意図するものである。ある例として、装置１２とコントローラー１４のシステムは約２４時間若しくはそれ以上の間、対象とする人物によって身に付け又は保持することができる。モジュール１４は、絆創膏、プレート、包帯、ストラップ、包装材、筒、腕輪、吸盤などのような、ユーザーが維持可能な他の形態を組み込んでもよい。このような方法において、本発明の装置の実施例はユーザーの使用に耐えて、その使用を継続することができる。本発明の装置は１つ以上の分析物センサーを含む場合、本発明は患者の長期保持に対して改善可能なセンサーの構成を組み込める。容易に保持できる補助物の利用を通じた、長期間のユーザーとの解剖学的に緊密な関係において、本装置を維持することはユーザー、医師若しくは他の介護者によって持続的又は継続的に監視することを可能にする。
【００２７】
従って、ローカルコントローラーモジュール１４は、液体取扱装置１２が皮膚に面する部分及び／又はモジュール内に入れる液体取扱装置１２を皮膚に当てる表面を持っていてもよく、液体取扱装置１２は、モジュール１４と装置１２がユーザー側で維持される間、ユーザーの皮膚部分に皮膚穿孔器具を持続的に留置させておくために、装置内に取り付けられた皮膚を穿孔する構成要素を備えていてもよい。ローカルコントローラーモジュール１４は上記したように、皮膚に対して長期間維持されるように構成することができる。この目的のため、ローカルコントローラーモジュール１４は、ある実施例において、ユーザー、例えばユーザーの手首や前腕などの周辺領域、に付けられるように「時計バンド」、「脚帯」又は「アームバンド」の構成を備えることができる。ハウジング１４は、ユーザーの腕、胴、大腿、臀部などの適切な場所に貼り付けるため、実質的に平坦な構造を備えてもよい。
【００２８】
ローカルコントローラーモジュール１４は、ユーザーに音声的及び／又は視覚的な表示を行う第１のデータディスプレイ４０６を備えることができる。図２はローカルコントローラーモジュール１４に組み入れる前の液体取扱装置１２を示す。ローカルコントローラーモジュール１４は、組み込み穴７０４を備え、液体取扱装置１２をはめ込むように構成してもよい。ローカルコントローラーモジュール１４は、液体取扱装置１２上のコンタクトパッド７０６及び組み込み穴７０４内にあるコンタクトピン７０８を用いて液体取扱装置１２と電気的な接続をすることができる。上述のように、この電気的接続は、装置１２の特徴、例えばそのタイミング（ポンプ始動のタイミング、分析のタイミングなど）のような分析物濃度測定の特徴について、モジュールを制御するために設けることができる。例えば、ローカルコントローラーモジュール１４は、ユーザーから皮膚穿孔部を通じて装置の分析物センサーに液体を移送する停止と開始のタイミングなどの、液体取扱装置１２の液体移送の特徴を制御することができる。
【００２９】
図３は液体取扱装置１２とローカルコントローラーモジュール１４をユーザーの腕へ装着した状態を示す。図３はまた、ローカルコントローラーモジュール１４の通信範囲内にある選択的なリモートコントローラー１６を示す。物理的な接続か遠隔的・遠隔測定型の接続のいずれもリモートコントローラーモジュール１６とローカルコントローラーモジュール１４の間の通信を提供することが可能である。リモートコントローラーモジュール１６とローカルコントローラーモジュール１４の間の通信は無線周波数（ＲＦ）、若しくは他の無線手段によって行ってもよい。例えば、第１及び第２の遠隔測定器具によって送受信されるＲＦ信号は個々に利用することができる。本発明に適用可能な模範的なシステムは、米国特許第６，０８３，１７４のブレーメイヤー・フリックによって開示されており、参考のためにここに示す。従来からよく知られる他の遠隔測定器具とその出願は本発明にも適用可能である。にもかかわらず、ローカルコントローラーモジュール１４からリモートコントローラーモジュール１６への送信のような、他の診断装置及び／又はデータ記憶装置へのデータ送信は、適切な方法、例えば集中的若しくは連続的な方法で行うことができる。即ち家庭用の遠隔測定を意図するものである。入院患者の場合は、中央の集中治療室（ＩＣＵ）データ測定は、この他の使用例として提供するものである。
【００３０】
リモートコントローラーモジュール１６は第２のデータディスプレイ５０８を備えてもよい。ディスプレイ５０８は、結果例えば分析物測定結果をユーザーに表示するための音声及び／又は画像表示としてもよい。ある実施例において、リモートコントローラーモジュール１６は、受け入れるテストストリップで分析物濃度を決定するために、テストストリップ５１６を受け入れるよう構成することができる。これによって、リモートコントローラーモジュール１６は、装置１２に供給される液体の分析物濃度を決定するために、ローカルコントローラーモジュール１４及び装置１２と共に使用してもよく、モジュール１６によって受け入れられるテストストリップに適用される液体の分析物濃度を測定可能としてもよい。
【００３１】
図１、２及び３に示したように、また上述したように、液体取扱装置１２は、ユーザーの腕又は他の適切な部位に取り付けることができ、間質液における血糖のような体液中の分析物を監視するために使用することができる。例えば、上記に示した皮膚穿孔部は、皮膚を穿孔、切断、切開するための装置１２に組み込んでもよいし、また多くの実施例では、例えば皮膚内の間質液のような、試料の生理学上の液体を、動作可能に結合された液体取扱装置１２に移送するための液体収集経路や移送経路を備えてもよい。本発明に適用可能な、皮膚穿孔部やこれを使用する方法は、例えば米国出願第１０／１４３，２５３号に開示されており、参考のためにここに示す。皮膚穿孔部は、体液に届くように、例えば約２５口径から約３０口径の小口径の針であってもよい。ある実施例において、この針の挿入の深さは約１．５ミリメートルから３ミリメートルの範囲としてもよい。また、ある実施例において、皮膚穿孔部は、装置１２内で伸縮自在としてもよく、第１の格納位置から、ユーザーと接触するための装置の外側の第２の液体接触位置に移動可能である。これは、定期的な分析物の監視を行うため、指定された期間にわたり繰り返して行うことができる。皮膚穿孔部の格納位置から皮膚穿孔位置への動作は、手動でも自動でもよく、例えばローカルモジュール１４やリモートモジュール１６の制御下で行ってもよい。また、ユーザーの位置から生理学的液体の採取位置への皮膚穿孔部の移動は、ユーザーによる手動でもローカルコントローラーモジュール１４によって制御されたモーターによる駆動でもよい。このような移動や皮膚の穿孔は、特定の実施例において、プログラムされた予定、若しくはユーザーの意志によって行うことができる。
【００３２】
ある実施例ではユーザーに、既に装置１４に取り付けた皮膚穿孔部、若しくはこれらが別々に提供され、ユーザーは、必要な時及び液体取扱装置１２にこの穿孔部を取り付ける時に、皮膚穿孔部を選択することができる。例えば、皮膚穿孔部は注入室１４０の周辺に取り付け（製品として、或いは使用前にユーザーによって）が可能である。
【００３３】
また、ある実施例では、複数の皮膚穿孔部を液体取扱装置１２と一体化したカートリッジに組み込んでもよい。このようなカートリッジは複数の皮膚穿孔部を備えることができる。装置１２（及び／又はローカルコントローラーモジュール１４）は、ユーザーの皮膚のアクセス部位への開口部を通じて個々の皮膚穿孔部を露出したり隠したりするため、カートリッジを液体取扱装置１２（及び／又はローカルコントローラーモジュール１４）の開口部に対して例えば前進と後退など、動作可能に動かすための構成部材を更に備えることができる。若しくは、開口部を持つ装置の少なくとも一部が、液体をサンプリングするための個々の皮膚穿孔部を見え隠れさせるようにしてもよい。
【００３４】
カートリッジに対する皮膚穿孔部の動きは、その使用時、ユーザーのアクセス部位に向いている装置を通じて皮膚穿孔部を前進させたり向きを変えたりするために、カートリッジに関して例えばローカルコントローラーモジュール内に取り付けられた構成部材によって受動的に実行され、そのアクセス部位は皮膚穿孔部によって貫通させられ、その後にアクセス部位から皮膚穿孔部が回収若しくはその中に収容される。このような構成部材は傾斜構造及びクリップ機構を備えるが、これらに限定されるものではない。上記のように、皮膚穿孔のタイミングは、液体試料や分析物の測定が自動化されるように、例えばローカルコントローラー１４及び／又はリモートコントローラー１６によって、自動制御することが可能である。このように、皮膚穿孔及び／又は、生理学的な液体及び／又は分析物測定を積極的に開始する必要がない点で、ユーザーに関して受動的に実行することができる。これは、例えばこの期間のグルコースの監視のために、複数の皮膚穿孔及び／又は、生理学的な液体の流れ及び／又は分析物測定のサイクルが、例えばおよそ２４時間というような指定された期間内にわたって実行される必要がある場合に、特に都合のよいものである。
【００３５】
皮膚穿孔部（又は複数の皮膚穿孔部）が、装置１２及び／又はローカルコントローラーモジュール１４と動作可能に接続されたカートリッジによって変わるというこれらの実施例において、いくつかの実施例については、このカートリッジ装置に関して動作可能になるように、穿孔される皮膚に対する皮膚穿孔手段の角度が最適になるようそれぞれの皮膚穿孔部が動作可能に取り付けられてもよく、上記の米国特許出願第１０／１４３，２５３号に開示されるように、これによって患者の痛みや皮膚の外傷は軽減される。
【００３６】
図４は液体取扱装置１２の分解図である。この特定の実施例において、液体取扱装置１２は３つの部分、即ち圧力ディスク１０、弾性ディスク２０及びセンサーディスク３０からなる。圧力ディスク１０とセンサーディスク３０は固いが、一方弾性ディスク２０は柔軟である。この基材若しくは広い意味での基材について「柔軟な」という語は、破壊せずに撓むことである。この基材は、そのように少なくとも１００回は不具合（例えば、ひび）や塑性変形もなく、別方向に繰り返し撓んだり真っ直ぐになったりするものである。この撓みは、その材料の弾性限界内でなされなければならない。前述の弾性テストは、約２０℃で行われるものである。「固い」という語は柔軟ではない基材を広く捉えたものであり、どの方向にも破壊せずに約６０度（４０、２０、１０又は５度の場合もある）より大きく曲がらないように構成されたものである。
【００３７】
このように、圧力ディスク１０はアクセススロット４０、組み立て突起５０、エネルギー導入部５５を含む。弾性ディスク２０はクリアランスホール６０、撓み可能なポンプ膜７０、注入のチャネル９０、センサー室１００、排水チャネル１１０及び通気口１２０を含む。センサーディスク３０はポンプ室１５０、注入室１４０及び組み立て凹部１３０を含む。注入室１４０は、上記（図示せず）したように、ユーザーから間質液などの生理学的な液体を抜くための、ユーザーの組織内に挿入される皮膚穿孔部と接続可能である。ある実施例では、皮膚穿孔は直接又は間接的に注入室と接続しており、例えば注入室は皮膚穿孔部を備え、或いはこれは注入室の一部としてもよい。
【００３８】
圧力ディスク１０及びセンサーディスク３０はあらゆる適切な技術を用いて加工することができる。例えば、圧力ディスク１０及び／又はセンサーディスク３０は、熱可塑性の高分子化合物を用いて射出成形金型で成形可能である。適合する高分子化合物はアクリル、スチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ若しくはポリオレフィンなどを含むが、これに限定されるものではない。これらの高分子化合物の混合物も使用可能である。特定の実施例では、圧力ディスク１０のセンサーディスク３０への組み立てに超音波圧接を使用することができる。このような例では、アモルファスの高分子化合物は超音波圧接に適しているので、高分子化合物としては、結晶性のものではなくアモルファス構造のものを選定する。ある業者は、射出成形金型が厳密に細部までの加工が可能であり、圧力ディスク１０とセンサーディスク３０の形から容易に成形可能であると評価する。圧力ディスク１０とセンサーディスク３０は金型成形を利用でき、又はそれらの表面をより親水性の高いものにするために、後の処理をし易くすることができる。後処理は、そのパーツを反応性の高いガスプラズマやコロナに接触させること、若しくはその表面を親水性の高い材料でコーティングすることを含むが、これらに限定するものではない。
【００３９】
弾性ディスク２０はあらゆる適切な技術を用いて加工することができ、例えば、弾性ディスク２０は、射出成形金型又はＲＩＭ成形を用いた金型成形が可能である。弾性ディスク２０はまた、鋳造で成形してもよい。これらの方法のいずれにおいても、細部の正確な複製能力が要求される。弾性ディスク２０を製造するための適切な材料は、シリコン、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、更には多種の高分子化合物の混合物など、様々な天然及び合成のゴムが含まれるが、これらに限定されるものではない。この材料を選定する場合、生体適合性や弾力性を持つことが重要な選考条件である。必要ならば、その表面をより親水性にするために後処理を行うことができる。もしこれらのパーツが金型成形で使用されると、金型成形時に親水性にすることができるので、弾性ディスク２０において形成され、圧力ディスク１０及びセンサーディスク３０の表面を密閉するトラックやチャネルは、漏れを起こしにくい。
【００４０】
圧力ディスク１０、弾性ディスク２０及びセンサーディスク３０を組み立てる場合、圧力ディスク１０のアクセススロット４０は、作動装置が弾性ディスク２０のポンプ膜７０と接触することを可能にする。作動装置はローカルコントローラー１４の一部として備えてもよい。その動作はユーザーによる手動で、若しくはローカルコントローラー１４で制御されるモーターなどにより自動的に駆動してもよい。作動装置をポンプ膜７０と接触させる他の方法や構成要素も利用することができる。この作動装置は、ポンプ膜７０の一端と接触させてから、他端の方向にスライドさせ、この方向に蠕動ポンプの運動をさせてもよい。作動させるためにあらゆる適切な作動装置や技術が利用可能である。
【００４１】
例えば、このポンプ室１５０（ある実施例においては皿状でもよい）は、一定の容積を持ち、これはナノリットルの程度でもよい。ポンプ室１５０の上流側は接続チャネル１５５であり、下流側は弾性ディスク２０に位置する排水のチャネル９０である。特定の実施例においては、図８及び図９を参照して今ここに記載するように作動するようにしてもよい。より詳細に説明すると、液体の取扱方法は、例えば新鮮な若しくは新しい液体をポンプ室１５０に導き入れるようにして、ポンプ室１５０の中に液体を採取することを含み、その液体の流れを止めるためにポンプ室１５０を動作可能に圧迫し、センサーへ向けて液体の一定の容量を分注するためにポンプ室１５０の所定の長さを陥没させ、センサーでこの時点で存在する液体を測定して、ポンプ室１５０の所定の長さを復元し（陥没を止める）、ポンプ室１５０の圧迫を解除する（圧迫を止める）。
【００４２】
このようにして、２段階の動作が１つの動きの中で行われてもよい。圧迫ピン２００などを付勢するバネ(図示せず）を通じてポンプ膜７０を変形させることによって、接続チャネル１５５は最初の動作と共に閉じる。これが注入口からの液体の流れを止める。圧迫体２１０の更なる動作によって、ポンプ膜７０がポンプ室１５０の中に押し込まれ、この液体は、排水のチャネル９０及び残りの流体経路に沿って流される。このように新鮮な液体が流れる量によって、センサー室１００が１回以上リフレッシュされる。
【００４３】
圧迫体２１０の動作速度を制御することによって、若しくはポンプのチャネル９０内にポンプ膜７０を完全に撓ませた後、作動装置を止めることで、流れを制御されている間の分析物測定を可能とすることができる。また、流れを止めた状態で分析物測定を可能にすることもできる。
【００４４】
圧迫体２１０を取り外すことで、この液体は排水のチャネル９０からポンプ室１５０内に引き戻すことができ、この時点では、接続チャネル１５５が圧迫ピン２００によるポンプ膜７０の変形によって閉じられたままなので、「古い」液体と「新鮮な」液体が混合することはない。更なる動作では、圧迫ピン２００が取り外され、これによって接続チャネル１５５が開口して、新鮮な液体の流れがポンプ室１５０内に流入する。
【００４５】
ある実施例において、分注された液体の量は（圧迫及び陥没のモードにおいて）、少なくとも接続チャネルとセンサー室の容量を合わせた量と同じである。これは、センサーが分析物の測定のための新鮮な液体と接触することを確実にするものである。例えば、分注された液体の量は（圧迫及び陥没のモードにおいて）、およそ１．５倍以上、接続チャネルとセンサー室の容量を合わせた量よりも大きく、ある実施例ではそれが３倍大きい場合や５倍大きいこともある。
【００４６】
この撓む膜７０に必要な圧力の強さは様々である。ある実施例においては、この圧力の大きさは約０．１Ｎから約１０Ｎの範囲でもよい。
【００４７】
圧力ディスク１０の組み立て突起５０は、組み立て凹部１３０と勘合するエネルギー導入部５５を含む。エネルギー導入部は、例えば円錐形状のような適切な形状ならいかなる形状でもよく、圧力若しくは超音波エネルギーを集中させるために用いるものである。このようにして、エネルギー導入部５５と組み立て凹部１３０が一体化される。組み立てる場合、圧力ディスク１０とセンサーディスク３０は弾性ディスク２０を圧迫し、形成されるチャネルや部屋を閉鎖する。
【００４８】
弾性ディスク２０はクリアランスホール６０を持っており、これが組立突起５０を組み立て凹部１３０に届かせる。ポンプ膜７０はポンプ室１５０の上部を形成し、これによって撓むことが可能なチャネルを形成する。作動装置はアクセススロット４０によって動作を開始させ、ポンプ膜７０を変形させてポンプ室の液体を外部へ押し出すようにしてもよい。組み立て時には、弾性ディスク２０とセンサーディスク３０とで、注入チャネル９０、センサー室１００、排水チャネル１１０及び通気口１２０を形成する。ポンプ室１５０は注入チャネル９０と接続し、動作時には、ポンプ室１５０から注入チャネル９０、センサー室１００及び排水チャネル１２０、若しくはその他の接続水路に液体を流す。排気される空気は通気口１２０によって装置の外に流され、逆圧の増加を防ぐ。
【００４９】
センサー室１００（反応室ともいう）は、ポンプ室１５０から資料の蓄積に備え、ここにセンサーディスク３０に配置されたセンサー、即ちセンサーディスク３０に位置する電極（例えばプリントされたもの）を置く。この特定の実施例においては、１つのセンサー室のみが示されている。しかし、例えばサンプルの直列及び／又は並列的な処理を行うために、複数のセンサー室を使用してもよい。このようにして、装置のポンプ室を使用し、液体の流れを止め、センサー室で処理を行い、液体をせき止める他の領域に液体を移送するために再び流し、他の反応室で処理を行い、再度他の領域に液体を移送するために流すなど、全てポンプ室の動作及び動作停止によるものである。
【００５０】
センサー室１００は、この部屋の生理学的液体の存在及びその時点の部屋内の分析物の濃度に応じて、信号を生成する。このセンサー室は約２５ナノリットルから約２０００ナノリットルの範囲の容積を持たせてもよい。センサー室１００は、この部屋の生理学的液体の存在及びその時点の分析物の濃度に応じて、適切な構造及び適切な構成要素及び／又は信号を発生させるための化学物質を備えることができる。分析物の存在を示す信号が与えられるということを広く解釈すると、多くの実施例で生理学的な液体における分析物の量に比例する信号が与えられるということである。
【００５１】
製造時に、注入チャネル９０は、弾性ディスク２０とセンサーディスク３０の間に形成される。注入チャネル９０は、ポンプ室１５０とセンサー室１００の間の水路となる排水チャネル１１０は、センサー室１００の下流側に形成され、センサー室１００を通過した後にサンプルを受け入れる。排水チャネル１１０は、使用済みのサンプル、例えば測定を終了したサンプルや測定の必要のないサンプル、を蓄積させる空間を備える。ある実施例において、液体は、例えばポンプ室の動作によって、排水チャネル１１０から他の分析物センサーへ送られてもよく、ポンプ室は、排水チャネルの中に液体を流すものと同様或いは異なるものであってもよい。通気口１２０は排水チャネル１１０の下流側にあり、排気する空気を大気中へ逃がすために使用する。通気口１２０はディスクの境界線上の出口として示されているが、その上部又は下部表面を貫通するその組立体からの出口としてもよい。
【００５２】
センサーディスク３０は、組み立て時に組み立て突起５０を受け入れる組み立て凹部１３０を備える。組み立て凹部１３０は、組み立て突起５０のための適切なクリアランスを考慮して寸法が決められ、エネルギー導入部５５との接続を可能にする平面を備える。注入コネクタ若しくは注入室１４０が設けられ、サンプリング用の針（図示せず）などの皮膚穿孔部と接続される。ある実施例では、コネクタ１４０内の液体の量を最小にするために、注意が必要である。注入室１４０は、皮膚穿孔部からのサンプルを溜める空間を備えたポンプ室１５０の上流側にある。最後の液体が注入室１４０に入り、古い液体が新しい液体と入れ替えられると、液体はポンプ室１５０に溜まる。注入室１４０は接続チャネル１５５によってポンプ室１５０と連通する。液体は皮膚穿孔部を通じて、また接続チャネル１５５を通じて、対象から注入室１４０に採取してもよい。ある実施例において、動作の負圧を与えるために蠕動システムを採用してもよく、例えばポンプ室のポンプ膜７０の全体を動かして密閉してもよい。また、ある実施例では、固有の液圧によって、液体の一部若しくは全てをポンプ室１５０内に流れ込むようにしてもよい。例えば、ここで述べる圧迫・圧迫解除のシステムを採用する実施例において、負圧は動作時に発生しない。従って、特定の実施例においては、動作時、ポンプ室１５０が皮膚穿孔部及び接続チャネル１５５を通じて、患者の採取位置から注入室１４０へ、試料を取り出すことができる。しかし、いずれにしても、ポンプ室はこの流体経路に従って、液体をセンサー室などに送り込むものである。
【００５３】
ポンプ室１５０は適切な幾何学によって構成される。例えば、ポンプ室１５０は幾何学的に凸状である。ポンプ室１５０は、ある実施例においては、例えば約１５から約１５０ナノリットル若しくは約２０から約２００ナノリットルの範囲の容量としてもよく、また内径約５０から約１５００ミクロンの範囲、更に全長が約１０００から約５０００ミクロンの範囲とすることができる。
【００５４】
図５は、第１の視点から見た液体取扱装置１２の部分組立図である。この図において、圧力ディスク１０及び弾性ディスク２０が結合される。アクセススロット４０が示され、ポンプ膜７０に直に近接している。組み立て突起５０はクリアランスホール６０を貫通し、組み立て凹部１３０と接触するために、一直線上にある。注入室１４０及びポンプ室１５０はセンサーディスク３０の特徴として示されている。
【００５５】
図６は、第２の視点から見た液体取扱装置１２の部分組立図である。この図において、圧力ディスク１０及び弾性ディスク２０が結合される。アクセススロット４０が示され、ポンプ膜７０に直に近接している。組み立て突起５０はクリアランスホール６０を貫通し、組み立て凹部１３０と接触するために、一直線上にある。注入室１４０、接続チャネル１５５及びポンプ室１５０はセンサーディスク３０の特徴として示されている。注入チャネル９０、センサー室１００、排水チャネル１１０及び通気口１２０は弾性ディスク２０の下面に示されている。センサーディスク３０を組み立てる場合、注入チャネル９０はチャネルエッジ１９０でポンプ室１５０と連通する。使用時は、針（図示せず）などの皮膚穿孔部を通じて、注入室１４０内に液体が採取され、接続チャネル１５５を通じてポンプ室１５０内に流れ込む。
【００５６】
ある実施例では、分析物測定は流れに対して敏感に構成することができる。電気化学的なグルコース測定の場合は、測定は流れに対して敏感である。グルコースは、電気化学を基礎とする特定のグルコース測定においては、限定的に反応する種類の物質である。グルコース測定が流れる液体サンプルを対象にしている場合は、グルコースが過度に現れ、限定的に反応する種類に属さないものとなってしまう。このことは、液体の流れとグルコース濃度に相関関係がある場合の困難性をもたらすものである。このため、サンプルの流れを止めたときに測定を行うことが望ましい。サンプルの流れは、ポンプ室１５０の動作及び非動作によって開始と停止を行うことができる。
【００５７】
図７は、図５の一点鎖線７−７に沿った液体取扱装置１２の断面図である。この図において、圧力ディスク１０、弾性ディスク２０及びセンサーディスク３０が組み立てられる。前述のように、ある実施例において、組み立て方法は、組み立て凹部１３０の高分子化合物と、組み立て突起５０の高分子化合物を融合させる超音波圧接で行うことができる。これはエネルギー導入部５５に集中する超音波エネルギーと圧力によって容易になる。組み立てる場合には、弾性ディスク２０が圧力ディスク１０とセンサーディスク３０の間で圧縮される。弾性ディスク２０のセンサーディスク３０に対する圧縮は、ポンプ室１５０、注入チャネル９０、センサー室１００、排水チャネル１１０及び通気口１２０の縁部を封鎖する。上記したように、サンプリング用の針（図示せず）などの皮膚穿孔部は、注入室１４０と接続される。ポンプ室１５０は、この部屋の上部を形成するポンプ膜７０と共に、弾性ディスク２０とセンサーディスク３０の間に形成される。外部作動装置によるポンプ膜７０へのアクセスは、アクセススロット４０によってなされる。
【００５８】
図４、５、６及び７に示した実施例はエネルギー導入部及び超音波による組立作業を利用するが、他の方法を用いて組み立ててもよい。例えば、ある実施例では接着剤を用いる。圧力ディスク１０と弾性ディスク２０の間、若しくは弾性ディスク２０とセンサーディスク３０間の粘着剤又は加熱活性化接着剤の層を設けることにより、これら３枚のディスクを接着結合することができる。ある実施例においては、これら３枚の部品の互いの密着性を維持するために、外部のクランプ用の構成部品を用いてもよい。
【００５９】
装置に不可欠な１つ以上の他の構成要素、若しくはこれらから独立するがこれらと一体化される、１つ以上のフィルター、ヒーター及びミキサーなどは、これらに限定されるものではないが、当業者にとってよく知られるものである。
【００６０】
前述のごとく、特定の実施例では、液体経路の少なくとも一部は、液体の処理（分析物の検知及び／又は測定など）を行うセンサー室１００（分析場所や区画、若しくは反応室）を備える。分析場所や区画、若しくは反応室は、ここではサンプルの処理を行う装置のセンサー室の領域を参照するために使用する。センサー室がもたらす機能の例として、これに限定するものではないが、分析物検知、分析物測定、クロマトグラフ分離、電気泳動分離、電気クロマトグラフ分離などがある。
【００６１】
センサー室の１つのタイプは、測光式の、色差式の又は反射率型の分析物測定システムであり、この点で反応室は光学的な、比色分析的な又は測光的な反応室であってもよい。このようなセンサーは、検出可能な生成物を室内に残留する分析物の量に比例して発生させる、信号生成システムにおける１つ以上の試薬を、例えば部屋の壁に設けておいてもよい。この時、検出可能な生成物は、分析物の存在の検出及び／又は分析物の濃度の測定、即ち室内に存在する液体の状態の測定に備えて、光学的又は光分析的に検出されるようにしてもよい。このようなセンサーは、ここに開示したもの及び米国特許第４，９３５，３４６号、同第５，０４９，４８７号、同第５，５０９，３９４号、同第５，１７９，００５号、同第５，３０４，４６８号、同第５，４２６，０３２号、同第５，５６３，０４２号、同第５，８４３，６９２号、同第５，９６８，７６０号、同第６，７４３，５９７号、同第６，６５９，６９７号、同第６，５４１，２６６号、同第５，５３１，３２２号、同第６，３３５，２０３号、同第６，３１２，８８８号、同第５，５６３，０３１号、同第５，７８９，２５５号及び同第５，９２２，５３０号に開示したものを含む本発明の主題に利用することが可能であり、ここに引用してそれら全てを援用する。
【００６２】
信号生成システムは、複数の構成材としての試薬で構成してもよく、これらはその対象である分析物の存在によって、検出可能な生成物を形成する。この信号生成システムは、分析物の酸化の信号を生成するシステムであってもよい。分析物の酸化信号生成システムがサンプルの分析物濃度を導き出す検出可能な信号の発生を示すことで、この分析物の酸化形を作るための適切な酵素や、対応する若しくは比例する量の過酸化水素により、この分析物は酸化されたということになる。続いて、過酸化水素は１つ以上の指示薬の混合物、例えば色素と結びついて、信号生成システムによって生成した検出可能な生成物の量、即ちこの信号が、最初のサンプルの分析物の量と関連付けられる。このようにして、特定の分析物の酸化信号生成システムは、過酸化水素ベースの信号生成システム若しくは過酸化物発生信号生成システムとして特徴付けることができる。
【００６３】
過酸化水素ベースの信号生成システムは、分析物を酸化したり対応する過酸化水素の量を発生させたりする酵素を含んでいてもよく、この場合この相当する量は、発生する過酸化水素の量がサンプルのその時点の分析物の量と比例することを意味することになる。この第１の酵素の特定の性質は評価される分析物の性質に必然的に依存するが、一般的に酸化酵素である。このように、酵素は、ブドウ糖酸化酵素（分析物がグルコースの場合）、コレステロールオキシダーゼ（分析物がコレステロールの場合）、アルコールオキシダーゼ（分析物がアルコールの場合）、ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ（分析物がホルムアルデヒドの場合）、グルタミン酸オキシダーゼ（分析物がＬ−グルタミン酸の場合）、グリセロールオキシダーゼ（分析物がグリセロールの場合）、ガラクトースオキシダーゼ（分析物がガラクトースの場合）、ケトアミンオキシダーゼ（分析物がグリケーテッドプロテイン、即ちフルクトサミンの場合）、３−ヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ（分析物がケトン体の場合）、Ｌ−アスコルビン酸オキシダーゼ（分析物がアスコルビン酸の場合）、乳酸オキシダーゼ（分析物が乳酸の場合）、ロイシンオキシダーゼ（分析物がロイシンの場合）、リンゴ酸オキシダーゼ（分析物がリンゴ酸の場合）、ピルビン酸オキシダーゼ（分析物がピルビン酸の場合）若しくは尿酸オキシダーゼ（分析物が尿酸オキシダーゼの場合）などであってもよい。これらと共に使用する他の酸化酵素及び他の対象の分析物は、当業者にとって知られるものであり、それらもまた採用することができる。
【００６４】
信号生成システムはまた、過酸化水素の存在下で色素基質を検出可能な生成物に転換するための触媒となる酵素を含んでもよく、この反応で生成する検出可能な生成物の量は、そこに存在する過酸化水素の量に比例する。この第２の酵素は一般的にはペルオキシダーゼであり、これは、ホースラディッシュペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）、ソイペルオキシダーゼ、組み換え型のペルオキシダーゼ若しくは過酸化物の働きを持つ合成類似化合物などを含む。例えば、『Analytica Chimica Acta』（Ci他）（１９９０）、第２３３章２９９−３０２ページを参照されたい。
【００６５】
色素基質は、所定の波長の範囲で光を吸収する生成物、例えば指示染料を生成するために、ペルオキシダーゼの存在下で過酸化水素によって酸化される。この指示染料は、サンプルやテスト試薬が強く吸収する波長とは異なる波長で強力に吸収する。指示薬の酸化形は、着色又は僅かに着色された、或いは無色の、変色をその証拠とする生成物である。換言すれば、テスト試薬は、白くなる着色部によって、或いは別の色に変色する無色の部分によって、サンプルの分析物の存在を示す。色素基質の実施例は、ＡＮＳやＭＢＴＨ若しくはその類似物であるＭＢＴＨ−ＤＭＡＢやＡＡＣ−ＣＴＡなどを含むが、これに限るものではない。米国特許第５，９２２，５３０号、同第５，７７６，７１９号、同第５，５６３，０３１号、同第５，４５３，３６０号及び同第４，９６２，０４０号を参照されたく、ここに引用し本願に援用する。
【００６６】
別のタイプのセンサー室として電気化学的センサー室がある。分析物の検査や測定に関して当業者に通常知られている様々なタイプの電気化学的システムやその方法は、アンペロメトリック（即ち、電流測定）、クーロメトリック（即ち、電気量測定）若しくはポテンショメトリック（即ち、電圧測定）のシステムを備えた本発明のシステムに利用することが可能である。電気化学的センサーは、２つの電極と分析物測定システムの１つ以上の試薬を含む電気化学セルを持ち、これらの要素が協力し合って部屋内の現状の分析物の量に比例した電流を生じさせる。１つ以上の電極は電極を纏った酵素であってもよい。この発生した電流は分析物の存在、及び／又は室内の液体の現状である分析物の濃度の測定のために利用可能である。本発明の主題に利用できるこれらのタイプの電気化学的測定システムの実施例は、米国特許第６，５２１，１１０号、同第６，４７５，３６０号、同第６，４４４，１１５号、同第６，６２０，３１０号、同第４，２２４，１２５号、同第４，５４５，３８２号、同第５，２６６，１７９号、同第５，８３４，２２４号、同第５，９４２，１０２号、及び同第５，９７２，１９９号，また、国際公開第ＷＯ９７／１８４６５号及び同第ＷＯ９９／４０３０７号、並びに米国出願第０９／３３３，７９３号及び同第０９／４９７，２６９号に更に詳細に述べられており、それらをここに引用して本願に援用する。
【００６７】
上述したように、ある実施例においては、センサーディスク３０に位置するセンサー１００は、グルコースなどの分析物を電気化学的に測定する。この液体は、間質液であってもよい。グルコースなどの分析物を測定する場合、センサーは、酵素や酸化還元の活性のある化合物若しくは仲介物質を備えた酸化還元試薬のシステムとしてもよい。フェリシアン化物、フェナジンエトサルフェート、フェナジンメトサルフェート、フェニレンジアミン、１−メトキシフェナジンメトサルフェート、２，６−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジクロロ−１，４−ベンゾキノン、フェロセン誘導体、オスミウムビピリジル錯体及びルテニウム錯体などの様々な仲介物質が当業者に知られている。適切な酵素は、グルコースオキシダーゼやデヒドロゲナーゼ（ＮＡＤ及びＰＱＱをベースとする）を含む。酸化還元反応物システムにおけるその他の物質は、緩衝剤（例えば、シトラコン酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸及びリン酸の緩衝剤）、二価陽イオン（例えば、塩化カルシウム及び塩化マグネシウム）、安定剤（例えば、アルブミン、スクロース、トレハロース、マンニトール及びラクトース）を含んでもよい。センサーで測定する他の分析物や試薬は、尿素、ヘモグロビン、乳酸、アルコール、コレステロール、アミノ酸、コリン及び凝固因子が含まれてもよい。
【００６８】
実施例は装置における適切な場所、即ち装置の流路に配置可能な酸化還元反応物システムを持つ。ある実施例では、試薬の酵素は、対象となる分析物の酸化に関わる１つの酵素若しくは複数の酵素であってもよい。言い換えれば、この試薬のシステムにおける酵素の構成要素は、試薬を酸化する単独の分析物、若しくは対象の分析物の酸化に関わる２つ以上の試薬を集めたものでもよい。対象の試薬は、オキシダーゼ、デヒドロゲナーゼ、リパーゼ、キナーゼ、ジアホラーゼ、キノプロテインなどを含むが、これらに限定するものではない。反応領域における特定のある試薬は、電気化学セルにより検出するために考案されたこの特殊な試薬に依存するものであり、代表的なものとして、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、コレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、リポプロテインリパーゼ、グリセロールキナーゼ、グリセロール−３−リン酸オキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、ピルベートオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、ウリカーゼなどを含むことが可能であるが、これに限定されない。対象となる分析物がグルコースである特定の実施例において、この試薬システムを構成する酵素は、酵素を酸化するグルコース（例えば、グルコースオキシダーゼ、若しくはグルコースデヒドロゲナーゼ）であってもよい。
【００６９】
試薬システムにおける第２の選択可能な構成要素は前記の仲介物質であり、これは１つ以上の仲介剤を調合するものである。様々な仲介剤が当業者に知られており、これらは、フェリシアン化物、フェナジンエトサルフェート、フェナジンメトサルフェート、フェニレンジアミン、１−メトキシフェナジンメトサルフェート、２，６−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジクロロ−１，４−ベンゾキノン、フェロセン誘導体、オスミウムビピリジル錯体及びルテニウム錯体などを含むが、これらに限定されるものではない。グルコースが対象の分析物であり、グルコースオキシダーゼやグルコースデヒドロゲナーゼが試薬の構成要素である実施例においては、フェリシアニドを仲介物質として用いることができる。
【００７０】
本発明の装置は様々な用途に用いることができる。ある実施例においては、本発明の方法は分析物の測定評価に利用可能であり、液体分析物の存在及び／又は濃度が測定される。
【００７１】
本発明の実施例は、開始時及び／又は液体経路中の液体の流れの正確な制御を含む多くの利点を備え、多くの実施例において、これらは自動的に行われる。対象とする方法の実施例は、分析物測定を行う対象から液体サンプルを繰り返し（連続的または定期的に）採取することを含む。本発明の実施例はまた、流路中の液体の流れの停止及び開始を繰り返し行うことを含む。このようにして、流体の巡回における液体の流れが制御される。
【００７２】
対象となる装置の使用において、液体取扱装置の注入室に連通する皮膚穿孔部は、生理学的なサンプルを採取するために、患者の皮膚を穿孔する方法で対象部位と接触する位置に配置される。多くの実施例では、この皮膚穿孔部は注入室に取り付けられるか若しくはこの部屋と連通させる。液体は、例えば液体の固有の圧力によって対象部位からこの装置のポンプ室に抜き取られる。例として、液体は、ユーザーが保持できるハウジングと対象となる体部位との接触を維持できる期間、即ち患者が装置を身に付けている間、連続的に若しくは定期的に取り出すようにしてもよい。上述のように、ポンプ室中に存在する液体は、ポンプ室の膜の撓みによって装置のセンサー室に送られる。液体は連続的又は定期的にポンプ室から分析物を読み取る部屋へ注入され、例えば新鮮な若しくは新しい（例えば患者から新たに採取された）液体が、それ以前に採取された液体の後、流体の回路に従って連続的又は定期的に汲み出される。
【００７３】
図１から７を参照すると、本発明の実施例は、液体取扱装置１２がローカルコントローラー１４へ組み込まれることを含む。これはユーザーによって実行されてもよく、若しくは液体取扱装置１２がコントローラー１４内に予め組み込まれていてもよい。ローカルコントローラー１４はこうしてユーザーに接触して配置され、サンプルがユーザの部位から採取される。例として、ローカルコントローラーモジュール１４はユーザーの腕などに取り付けられ、ユーザーが保有可能な支援によってその部位に保持される。
【００７４】
液体取扱装置１２の皮膚穿孔部は、ユーザーの組織内に突き通される。これは、ある実施例（この皮膚穿孔部は、接触時にこの皮膚を貫通するようにコントローラーから伸張させてもよい）において、皮膚と接触してコントローラーを設置することにより簡単に実行することができる。
【００７５】
物理的な或いは無線接続の方法によって、ローカルコントローラー１４とリモートコントローラー１６（採用された場合）との間の通信が成立する。制御命令は、ローカルコントローラー１４とリモートコントローラー１６との間で送信される。例えば、ポンプ室の作動開始のタイミングなどの命令が与えられた後、ユーザーから装置１２へ液体が流れる。
【００７６】
例えばローカルコントローラー１４の作動装置は、アクセススロット４０を経由して機械的にポンプ膜７０と接続している。ある実施例では、蠕動運動を与えて、間質液などのサンプルが、皮膚穿孔部（図示せず）を介してユーザーから注入室１４０、接続チャネル１５５、ポンプ室１５０、チャネルエッジ１９０、注入チャネル９０及びセンサー室１００の中へと流れ込むようにしてもよい。
【００７７】
次に、センサーディスク３０に設けられ、センサー室１００と協働するセンサーによって測定が行われる。測定はサンプルが流れている間に若しくはそれが静止した状態の時に行われる。サンプルの静止時に測定を行うことが望ましい場合、作動装置は測定が行われる前に停止させる。続けて測定を行うために、この作動装置は流れている間に再度設定され、更なる若しくは「新鮮な」サンプルが、これまでに概要を説明したチャネル及び部屋の中にユーザーから流れ込む。新しく流れ込んだサンプルは前に測定したサンプルに置き換わる。前に測定されたサンプルは、空気が通気口１２０を介して排出されると同時に排水チャネル１１０に溜まる。これとは別に、測定された以前のサンプルは、同じ又は異なる分析物の更なる測定のための装置における別のセンサーに、更に送られるようにしてもよい。この方法は、必要な場合（サンプルを採取し、測定し、測定する新しいサンプルを抜き取る場合など）、繰り返すことができ、より広範囲での監視方法の一部としてもよい。広範囲での監視方法は国際出願第ＰＣＴ／ＧＢ０１／０５６３４（国際公開第ＷＯ０２／４９５０７Ａ１）に開示されており、本願に引用して上記説明に援用する。
【００７８】
測定結果はローカルモジュール１４のメモリーに記憶されるか、若しくはリモートコントローラーモジュール１６に送信されてもよい。いずれの場合でも、データは更に処理されてもよく、例えば、構成装置が、グルコースレベルなどの患者の容態について患者（又は医師）に有益な情報を提供するために、測定値と閾値を比較したり測定データの計算を行ったりしてもよい。
【００７９】
特定の実施例においては、ディスプレイ４０６及び／又は５０８によって、１つ以上の測定結果は患者や医師などに送信される。
【００８０】
＜キット＞
最終的には新しいキットも提供される。キットの実施例は、１つ以上の本発明の対象となる装置を含み、ローカルコントローラーモジュールと予め組み合わせておいても組み合わせなくともよい。従って、ある実施例では、本発明の装置と共に使用するための１つ以上のコントローラーモジュールを含み、装置とローカルコントローラーモジュールは組み合わされていても、後にユーザーが組み合わせるように分離させておいてもよい。実施例はまた、１つ以上のリモートコントローラーモジュールを備える。
【００８１】
このキットは更に、患者から生理学的サンプルを採取するための、１つ以上の皮膚穿孔部を備えていてもよい。皮膚穿孔部は、装置に取り付けてもよく、また後にユーザーが装置に取り付けるように分離させておいてもよい。ある実施例において、皮膚穿孔部は装置に取り付けておく。多くの皮膚穿孔部が、装置内に装填するためのカートリッジの中に入れておくことができる。
【００８２】
このキットは、分析物測定のための、装置及び／又はローカルコントローラーモジュール及び／又はリモートコントローラーモジュールを使用するための説明書も備えていてもよい。キットの説明書は紙やプラスチックなどへの印刷物としてもよい。このように、この説明書は添付文書としてキットの中に挿入されてもよく、このキットや構成部品の包装箱のラベル（即ち、パッケージやサブパッケージと一体化したもの）などにしてもよい。他の実施例では、この説明書は、適切なコンピューターの読み出し可能な記録媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭやディスケットなどの電子記録のデータファイルとしてもよい。更に他の実施例では、実際の説明書がキットの中ではなく、遠隔的な情報源、例えばインターネットを介して入手する方法としてもよい。この実施例においては、一例として、ウエブのアドレスを持ち、説明書の閲覧及び／又はダウンロードが可能なものを含む。これは、この説明書の場合と同様に、基となる適切なものに記載された説明書を手に入れるための手段を意味するものである。
【００８３】
このキットの特定の実施例において、キット部品の要素、例えば箱やその類似構造を持ったものが、例えば１つ以上の部品の纏まりを、その使用まで更に保存しておくための機密容器であったりなかったりする場合に、キットを１つに纏める梱包材や容易に取り扱えるユニットなどに梱包しておいてもよい。
【００８４】
上記の結果や説明から明らかなことは、上記の発明が、液体中の分析物を測定するための装置及び方法を提供することである。本発明の対象である実施例は、使い易さ、様々な異なる用途での汎用性及び分析物測定のためにサンプリングを行う液体の制御能力などを持つ多くの利点を備える。従って、本発明はこの分野の技術に重要な貢献を提示するものである。
【００８５】
本明細書で引用した全ての刊行物及び特許は、各々の出版物及び特許が具体的かつ個別的な引用で具体化されることを示すように、本願に引用して援用する。どの出版物の引用も本願の出願日以前の情報の開示のためのものであり、本発明が先発明の効力によってこのような出版物に先立つことを容認するものとして解釈するべきではない。
【００８６】
本発明はその具体的な実施例を参照して説明されるものであるが、本発明における真の精神及び請求の範囲を逸脱することなく、様々な変更がなされ同等物として代用される技術の分野における当業者によって理解されるものである。更に、多くの変化態様は、特別な状況、材料、合成物、処理方法及び工程などを、その対象となる本発明の精神及び請求の範囲に適合させるためになされるものである。このような全ての変化態様は、本明細書に添付する特許請求の範囲内に収めることを意図するものである。
【００８７】
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
（１）液体中の分析物の濃度を測定する装置であって、
皮膚穿孔部と、
少なくとも１つの分析物センサー室と、
可撓膜を持つポンプ室と、を備え、
前記ポンプ室は、前記ポンプ室に採取された所与の容量の液体を、前記可撓膜の撓みによって、前記皮膚穿孔部から前記少なくとも１つの分析物センサー室に移送することができる、装置。
（２）前記装置が、前記皮膚穿孔部と連通する液体注入室を更に備えた、実施態様１に記載の装置。
（３）前記液体注入室が前記ポンプ室と連通する、実施態様２に記載の装置。
（４）前記少なくとも１つのセンサー室が電気化学セルである、実施態様１、２及び３のいずれか１つに記載の装置。
（５）前記少なくとも１つのセンサー室が光学的センサー室である、実施態様１、２及び３のいずれか１つに記載の装置。
【００８８】
（６）前記センサー室が分析物の濃度を測定することができる、実施態様１から５のいずれか１つに記載の装置。
（７）前記可撓膜が柔軟な基材の一部であり、前記装置が２つの堅い基材を更に備え、前記柔軟な基材が前記堅い基材の間に存在する、実施態様１に記載の装置。
（８）液体中の分析物の濃度を測定するシステムであって、
実施態様１に記載の装置と、
前記装置を収容するためのハウジングとを備えた、システム。
（９）リモートコントローラーを更に備えた、実施態様８に記載のシステム。
（１０）前記システムが、前記装置から前記リモートコントローラーへ、分析物の測定結果を通信することができる、実施態様９に記載のシステム。
【００８９】
（１１）サンプル中の分析物の濃度を測定するためのキットであって、
実施態様１に記載の装置と、
前記装置を収容するローカルコントローラーモジュールとを備えた、キット。
（１２）液体中の分析物の濃度を測定する方法であって、前記方法が、
装置を患者の皮膚表面に接触させる工程であって、前記装置が少なくとも１つの分析物センサー室と、可撓膜を持つポンプ室と、皮膚穿孔部とを備え、
前記患者から前記ポンプ室へ、前記皮膚穿孔部を通じて所与の容量の液体を導入する工程と、
前記所与の容量の液体中の分析物濃度を測定するために、前記装置の前記少なくとも１つの分析物センサー室へ、前記ポンプ室から前記所与の容量の液体を移送するため、前記ポンプ室の前記可撓膜を撓ませる工程とを備えた、方法。
（１３）前記少なくとも１つの分析物センサー室で、前記液体の流れを停止する工程を更に含む、実施態様１２に記載の方法。
（１４）前記液体が停止している時に前記分析物濃度の測定を行う、実施態様１３に記載の方法。
（１５）前記液体が流れている時に前記分析物濃度の測定を行う、実施態様１２に記載の方法。
【００９０】
（１６）前記分析物がグルコースである、実施態様１２、１３、１４及び１５のいずれか１つに記載の方法。
（１７）前記少なくとも１つのセンサー室が電気化学セルである、実施態様１２、１３、１４及び１５のいずれか１つに記載の方法。
（１８）前記電気化学セルが酸化還元反応物システムを含む、実施態様１７に記載の方法。
（１９）前記少なくとも１つのセンサー室が光学的なセンサー室である、実施態様１２、１３、１４、１５及び１６のいずれか１つに記載の方法。
（２０）前記光学的なセンサー室が信号生成システムを含む、実施態様１９に記載の方法。
【００９１】
（２１）前記装置をハウジング内に収容する工程を更に含み、前記ハウジングと前記装置の間の電気的な通信を行う、実施態様１２に記載の方法。
（２２）液体中の分析物の濃度を測定する方法であって、
少なくとも１つの分析物センサー室と、可撓膜を持つポンプ室と、皮膚穿孔部とを備えた、ユーザーが保持可能なハウジングを、患者の体の部位に接触させた状態で維持する工程と、
前記皮膚穿孔部を介して前記液体を吸い込むことによって、前記ポンプ室内に液体を採取する工程と、
前記容量の液体中の分析物濃度を測定するために、前記装置の前記少なくとも１つの分析物センサー室へ、前記ポンプ室から前記送り込まれた液体を移送するため、前記ポンプ室の前記可撓膜を撓ませる工程とを備えた、方法。
（２３）前記ユーザーが保持可能なハウジングが前記患者との接触を維持されている間、前記患者から前記液体が継続的に採取される、実施態様２２に記載の方法。
（２４）前記ユーザーが保持可能なハウジングが前記患者との接触を維持されている間、前記患者から前記液体が定期的に採取される、実施態様２２に記載の方法。
（２５）前記分析物濃度の測定結果を離れた場所へ通信する工程を更に含む、実施態様２２、２３及び２４のいずれか１つに記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の模範的な実施例においてローカルコントローラーモジュールの形をとった、液体取扱装置とハウジングを示す。
【図２】他の角度から見た図１の液体取扱装置とハウジングを示す。
【図３】ユーザーの腕の定位置に取り付けた図１の液体取扱装置とハウジングを示す。
【図４】図１の液体取扱装置の分解図である。
【図５】図１の液体取扱装置の部分分解組立図である。
【図６】図１の液体取扱装置の他の部分分解組立図である。
【図７】図１の液体取扱装置の図５の一点鎖線７−７に沿った断面図である。
【図８】本発明におけるアクチュエータの模範的な実施例である。
【図９】図８のアクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  圧力ディスク
１２  液体取扱装置
１４  ローカルコントローラーモジュール
１６  リモートコントローラーモジュール
２０  弾性ディスク
３０  センサーディスク
７０  ポンプ膜
９０  注入チャネル
１００  センサー室
１１０  排水チャネル
１２０  通気口
１５０  ポンプ室
【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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【外国語明細書】
2006015148000001.pdf