(57)【要約】【課題】本発明の課題は、微量な糖溶液、希釈血液、血清、ＥＢＣ、分子溶解液などに含まれる旋光度およびその成分を高精度に分析することができる旋光特性測定装置およびモニターシステムならびに方法を提供することにある。【解決手段】基準液を入れた試料容器に試料を注入し、前記容器の中で稀釈される試料の濃度に対応した光ファイバジャイロの出力を測定することによって前記容器に注入した試料の旋光特性を測定することで課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に透明な窓および液体を注入する端子を有し、あらかじめ基準となる液体を入れた容器を光ファイバジャイロのループ光路（以下、リング光路という）に挿入し、前記基準液の両側から互いに直交する円偏光を入射し光ファイバジャイロの出力を測定し、次に測定したい検体（以下、試料という）を前記容器に注入し、前記容器の中の試料濃度に対応した光ファイバジャイロの出力を測定することによって容器に注入した試料の旋光度を測定することを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の旋光特性測定装置において、基準液を入れた前記容器が光ファイバジャイロのリング光路の中で着脱可能であることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項３】
少なくとも、容器及び／又は検体配置部（以下、単に、容器配置部という）に配置された検体（以下、試料という）の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のループ光路（以下、リング光路という）の多くの部分を形成するように配置された偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦという）と、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを有する旋光特性測定装置において、前記リング光路は、前記リング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態で左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成されており、前記容器及び／又は検体部分を挟んで対向する偏光変換光学系は前記光ファイバジャイロのリング光路の光ファイバ部分を伝搬する直線偏光を４５度回転させた直線偏光を出力する偏光回転直線偏光モジュールとその出射偏光モードのＦＡＳＴ軸あるいはＳＬＯＷ軸モードに応じて左または右円偏光を出力する円偏光モジュールから構成されていることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の旋光特性測定装置において、前記容器を左右に伝搬するビームの直径が基準液および／または試料を入れる容器の断面の最小径より大きいことを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、前記旋光特性測定装置が、対向する偏光変換光学系の間に基準液を入れた前記容器を挿入したときに、前記容器の両端のＰＭＦ間の光結合が自動で取れるような自動結合装置を有していることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項６】
少なくとも、容器及び／又は検体配置部（以下、単に、容器配置部という）に配置された検体（試料）の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のリング光路の多くの部分を形成するように配置された偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦという）と、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを有する旋光特性の測定装置において、前記リング光路は、前記リング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態でＰＭＦの同一部分を左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成されており、前記偏光変換光学系は偏光面回転素子として、偏光面回転素子の一方の側から信号光としての偏光ビームを入射させたときには信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって時計回りまたは反時計回りに所定角度だけ回転させ、偏光面回転素子の他方の側から信号光として偏光ビームを入射させたときには当該信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって前記一方の側から入射させた場合とは逆方向に所定角度だけ回転させるように作用する偏光面回転素子を用いており、前記偏光変換光学系に対向する前記ＰＭＦの少なくとも一つの端面がコア拡大加工いわゆるＴＥＣ加工されていることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、偏光変換光学系の偏光面回転素子は、偏光面回転素子の一方の側から信号光としての直線偏光ビームを入射させたときには信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって時計回りまたは反時計回りに４５度だけ回転させ、偏光面回転素子の他方の側から信号光として直線偏光ビームを入射させたときには当該信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって前記一方の側から入射させた場合とは逆方向に４５度だけ回転させるように作用する偏光面回転素子を用いていることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、前記旋光特性測定装置は、光源から発せられた信号光をその光路に配置された第１の光カプラとインライン偏光子を経て第２の光カプラに導き、前記第２の光カプラで前記信号光を容器を挟んでリング光路の多くの部分を構成する偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦという）を両方向に伝搬する２つの直線偏光に分岐して前記リング光路を伝搬させ、前記リング光路を伝搬する信号光をそれぞれ互いに直交する円偏光に変換する偏光変換光学系を介してリング光路の中に配置された試料及び／または容器の両方向から導き、その透過光を前記試料及び／または容器に向かって当該ＰＭＦに対向するＰＭＦから出射した直線偏光と同一の固有偏光モードに前記偏光変換光学系を介して変換して前記リング光路を構成する前記ＰＭＦに結合させて、再び前記第２の光カプラと前記インライン偏光子を経て、前記第１の光カプラで受光器に導き、前記試料を含むリング光路を左右に伝搬した信号光の位相差情報から試料の円複屈折率を測定することを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、少なくともＰＭＦの前記容器配置部側の先端部を熱処理技術を利用したコア拡大加工いわゆるＴＥＣ加工したものを用いることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、測定するものがＥＢＣに含まれるフルクトースであることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置において、測定するものがＥＢＣに加えたフルクトースに特異的に反応する試薬であることを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置に偏光制御デバイスを用いて試料の両側から入射する偏光状態を時計方向伝搬光が左円偏光、反時計方向伝搬光が右円偏光の状態と、時計方向伝搬光が右円偏光、反時計方向伝搬光が左円偏光の状態に切り替え、リング干渉計の出力の変化を測定する旋光測定において検体が基準溶液である場合の出力の変化と検体を注入したときの出力の変化を差し引くことによって検体液の旋光度を測定することを特徴とする旋光特性測定装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置に呼気注入口、呼気冷却部、呼気液相送部を配置したことを特徴とする血糖値連続モニターシステム。
【請求項１４】
光ファイバジャイロのリング光路に検体（以下、試料という）及び／又は基準液用の容器を配置して試料の旋光特性を測定する旋光特性測定方法において、前記試料容器にあらかじめ基準となる基準液を入れ、前記基準液に旋光度を測定したい液体を滴下注入しながら旋光特性を測定する工程と前記容器に容器の両側から互いに直交する円偏光を照射する工程を有することを特徴とする旋光特性測定方法。
【請求項１５】
少なくとも、容器及び／又は検体配置部（以下、単に、容器配置部という）に配置された検体（以下、試料という）の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のループ光路（以下、リング光路という）の多くの部分を形成するように配置された偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦという）と、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを用意する工程と、前記リング光路としてリング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態で左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成する工程と、前記容器及び／又は検体部分を挟んで対向する偏光変換光学系として前記光ファイバジャイロのリング光路の光ファイバ部分を伝搬する直線偏光を４５度回転させた直線偏光を出力する偏光回転直線偏光モジュールを用意する工程とその出射偏光モードのＦＡＳＴ軸あるいはＳＬＯＷ軸モードに応じて左または右円偏光を出力する円偏光モジュールを用意する工程を有することを特徴とする旋光特性測定方法。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置に偏光制御デバイスを用いて試料の両側から入射する偏光状態を時計方向伝搬光が左円偏光、反時計方向伝搬光が右円偏光の状態と、時計方向伝搬光が右円偏光、反時計方向伝搬光が左円偏光の状態に切り替え、リング干渉計の出力の変化を測定する旋光測定において検体が基準溶液である場合の出力の変化と検体を注入したときの出力の変化を差し引くことによって検体液の旋光度を測定することを特徴とする旋光特性測定方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の旋光特性測定方法において、測定するものがＥＢＣに含まれるフルクトースであることを特徴とする旋光特性測定方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の旋光特性測定方法において、測定するものがＥＢＣに加えたフルクトースに特異的に反応する試薬であることを特徴とする旋光特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糖液、血液、呼気凝縮液（Ｅｘｈａｌｅｄ  Ｂｒｅａｔｈ  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｓ、以下、ＥＢＣともいう）のような旋光特性を有する微量物質の旋光特性測定装置および旋光測定方法に関する。特に、検体がＥＢＣの場合、短時間でその旋光度を測定するためには微量のＥＢＣでその旋光度を測定する必要がある。本発明はさらに微量の検体液の旋光特性測定装置用の改善された部品をも提供することにも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光方式の旋光度測定方法は大別すると３つある。第１の方法は、特許文献１に記載があるような、指などの生体の一部や血液に赤外レーザ光を照射し、血管や生体などからの散乱光を分光し血液や生体に含まれるグルコースを非侵襲に推定するものである。これはグルコース濃度に比例して散乱光が低減することを利用している。この方法は散乱光の光強度が皮膚の水分や油成分や温度に依存するという問題があるほか、血液の散乱損失が大きいので現在あまり普及していない。
【０００３】
第２の方式は、非特許文献１および特許文献２などに記載されているように、グルコースに、互いに直交する偏光成分を伝搬させて複屈折や直交偏光成分の減衰量の差をオープンループで計測するものである。しかし、この方法では健常者の血糖値レベルである０．１ｇ（グラム）／ｄＬ（デシリットル）の検体を長さが１０ｍｍ程度のグルコース溶液の検体で測定すると誤差が２０％程度と大きい。
【０００４】
前記第１の方法と第２の方法は、長さが１０ｍｍ以下の検体について十分な精度の旋光度の測定を期待することなど到底できないものであった。
【０００５】
第３の方法は特許文献３に示す複屈折率測定装置で測定する方法である。この方法は干渉計のリング光路の中に対向する非相反の光学系を設け、検体をその内部においてその旋光度を非特許文献２に示す光ファイバジャイロの位相計測方法を利用して測定するものである。この方法では健常者の血糖値レベルである０．１ｇ／ｄＬと同等の濃度のグルコースを長さが１０ｍｍ程度のセルに収納した検体で十分な精度で測定することができる。しかしこの方法でも検体がＥＢＣの場合には旋光物質の濃度が血液の数１０〜数１００分の１と低いので、十分な精度で測定することができない。
【０００６】
すなわち従来の光方式の旋光特性測定方法では、検体が微量なＥＢＣの場合には旋光度を十分な精度で測定することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１３５５４号公報
【特許文献２】特開２００７−０９３２８９号公報
【特許文献３】特開２００５−２７４３８０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】横田  正幸他、「鉛ガラスファイバ偏光変調器を用いたグルコースセンサー」  第３１回光波センシング技術研究会ＬＳＴ３１−８，ＰＰ．５１−５６，２００３年８月
【非特許文献２】梶岡、於保、「光ファイバジャイロの開発」、第３回光波センシング技術研究会、ＬＳＴ３−９，ＰＰ．５５−６２，１９８９年６月
【非特許文献３】Ｈ．Ｊ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ，Ｌ．Ｍ．Ｔａｂａｋｓｂｌａｔ，Ｊ．Ｊ．Ｅｎｇｈｉｌｄ  ａｎｄ  Ｒ．Ｄａｈｌ”Ｈｕｍａｎ  ｓｋｉｎ  ｋｅｒａｔｉｎｓ  ａｒｅ  ｔｈｅ  ｍａｊｏｒ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｉｎ  ｅｘｈａｌｅｄ  ｂｒｅａｔｈ  ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ”  ＥＵＲＯＰＥＡＮ  ＲＥＳＰＩＲＡＴＯＲＹ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ３１  ＮＵＭＢＥＲ  ２，  ２００７
【非特許文献４】高橋、小笠、田中「酵素プローブ法による還元型ケラチンの物理化学的性質」、日本化学会誌１９７５Ｎｏ．４  ＰＰ７３８−７４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、微量な糖溶液、血漿、血清、ＥＢＣ、分子溶解液などに含まれる旋光性物質の旋光度およびその成分を高精度に分析することができる旋光特性測定装置ならびに方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
課題を解決するために、本発明者は、後述のような種々の実験を行い、前記課題を解決し、本発明をなすに至った。以下、具体的に説明する。
課題を解決するためになされた本発明の第１の実施の形態例（以下、発明１という）は、両端に透明な窓および／又は液体を注入する端子及び／または注入口を有し、あらかじめ基準となる液体（基準液ともいう）を入れた容器を検体（以下、試料ともいう）用容器として光ファイバジャイロのリング光路（ループ光路ともいう）に挿入し、前記基準液の両側から互いに直交する円偏光を基準液に入射し、光ファイバジャイロの出力を測定し、次に、測定したい試料を前記容器に注入し、前記容器の中の試料濃度に対応した光ファイバジャイロの出力を測定することによって容器に滴下した試料の旋光特性を測定することを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１１】
発明１を展開してなされた本発明の第２の実施の形態例（以下、発明２という）は、発明１に記載の旋光特性測定装置において、基準液を入れた前記容器が光ファイバジャイロのリング光路の中で着脱可能であることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１２】
課題を解決するためになされた本発明の第３の実施の形態例（以下、発明３という）は、
少なくとも、容器又は検体配置部（以下、単に、容器配置部ともいう）に配置された検体（試料）の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のリング光路の多くの部分を形成するように配置された偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦともいう）と、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを有する旋光特性測定装置において、前記リング光路は、前記リング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態で左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成されており、前記容器及び／又は検体部分を挟んで対向する偏光変換光学系は前記光ファイバジャイロのリング光路の光ファイバ部分を伝搬する直線偏光を４５度回転させた直線偏光を出力する偏光回転直線偏光モジュールとその出射偏光モードのＦＡＳＴ軸あるいはＳＬＯＷ軸モードに応じて左または右円偏光を出力する円偏光モジュールから構成されていることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１３】
発明３を展開してなされた本発明の第４の実施の形態例（以下、発明４という）は、発明３に記載の旋光特性測定装置において、前記容器を左右に伝搬するビームの直径が基準液および／または試料を入れる容器の断面の最小径より大きいことを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１４】
発明１〜４を展開してなされた本発明の第５の実施の形態例（以下、発明５という）は、発明１〜４のいずれかに記載の旋光特性測定装置において、前記旋光特性測定装置が、対向する偏光変換光学系の間に基準液を入れた前記容器を挿入したときに、前記容器の両端のＰＭＦ間の光結合が自動で取れるような自動結合装置を有していることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１５】
課題を解決するためになされた本発明の第６の実施の形態例（以下、発明６という）は、少なくとも、容器配置部に配置された試料の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のリング光路の多くの部分を形成するように配置されたＰＭＦと、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを有する旋光特性の測定装置において、前記リング光路は、前記リング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態でＰＭＦの同一部分を左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成されており、前記偏光変換光学系は偏光面回転素子として、偏光面回転素子の一方の側から信号光としての偏光ビームを入射させたときには信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって時計回りまたは反時計回りに所定角度だけ回転させ、偏光面回転素子の他方の側から信号光として偏光ビームを入射させたときには当該信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって前記一方の側から入射させた場合とは逆方向に所定角度だけ回転させるように作用する偏光面回転素子を用いており、前記偏光変換光学系に対向する前記ＰＭＦの少なくとも一つの端面が熱加工を利用したコア拡大加工いわゆるＴＥＣ加工されていることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１６】
発明１〜６を展開してなされた本発明の第７の実施の形態例（以下、発明７という）は、発明１〜６のいずれかに記載の旋光特性測定装置において、偏光変換光学系の偏光面回転素子は、偏光面回転素子の一方の側から信号光としての直線偏光ビームを入射させたときには信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって時計回りまたは反時計回りに４５度だけ回転させ、偏光面回転素子の他方の側から信号光として直線偏光ビームを入射させたときには当該信号光の偏光面を当該信号光の進行方向に向かって前記一方の側から入射させた場合とは逆方向に４５度だけ回転させるように作用する偏光面回転素子を用いていることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１７】
発明１〜７を展開してなされた本発明の第８の実施の形態例（以下、発明８という）は、発明１〜７のいずれかに記載の旋光特性測定装置において、前記旋光特性測定装置は、光源から発せられた信号光をその光路に配置された第１の光カプラとインライン偏光子を経て第２の光カプラに導き、前記第２の光カプラで前記信号光を容器を挟んでリング光路の多くの部分を構成するＰＭＦを両方向に伝搬する２つの直線偏光に分岐して前記リング光路を伝搬させ、前記リング光路を伝搬する信号光をそれぞれ互いに直交する円偏光に変換する偏光変換光学系を介してリング光路の中に配置された試料及び／または容器の両方向から導き、その透過光を前記試料及び／または容器に向かって当該ＰＭＦに対向するＰＭＦから出射した直線偏光と同一の固有偏光モードに前記偏光変換光学系を介して変換して前記リング光路を構成する前記ＰＭＦに結合させて、再び前記第２の光カプラと前記インライン偏光子を経て、前記第１の光カプラで受光器に導き、前記試料を含むリング光路を左右に伝搬した信号光の位相差情報から試料の旋光度（円複屈折率ともいう）を測定することを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１８】
発明１〜８を展開してなされた本発明の第９の実施の形態例（以下、発明９という）は、発明１〜８のいずれかに記載の旋光特性測定装置において、少なくともＰＭＦの前記容器配置部側の先端部を熱処理技術を利用したコア拡大加工いわゆるＴＥＣ加工したものを用いることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００１９】
発明１〜９を展開してなされた本発明の第１０の実施の形態例（以下、発明１０という）は、発明１〜９に記載の旋光特性測定装置において、測定するものがＥＢＣに含まれるフルクトースであることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００２０】
発明１〜１０を展開してなされた本発明の第１１の実施の形態例（以下、発明１１という）は、発明１〜１０に記載の旋光特性測定装置において、測定するものがＥＢＣに加えたフルクトースに特異的に反応する試薬であることを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００２１】
発明１〜１１を展開してなされた本発明の第１２の実施の形態例（以下、発明１２という）は、発明１〜１１のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置に偏光制御デバイスを用いて試料の両側から入射する偏光状態を時計方向伝搬光が左円偏光、反時計方向伝搬光が右円偏光の状態と、時計方向伝搬光が右円偏光、反時計方向伝搬光が左円偏光の状態に切り替え、リング干渉計の出力の変化を測定する旋光測定において検体が基準溶液である場合の出力の変化と検体を注入したときの出力の変化を差し引くことによって検体液の旋光度を測定することを特徴とする旋光特性測定装置である。
【００２２】
発明１〜１２を展開してなされた本発明の第１３の実施の形態例（以下、発明１３という）は、発明１〜１２のいずれか１項に記載の旋光特性測定装置に呼気注入口、呼気冷却部、呼気液相送部を配置したことを特徴とする血糖値連続モニターシステムである。
【００２３】
課題を解決するためになされた本発明の第１４の実施の形態例（以下、発明１４という）は、光ファイバジャイロのリング光路に検体（以下、試料という）及び／又は基準液用の容器を配置して試料の旋光特性を測定する旋光特性測定方法において、前記試料容器にあらかじめ基準となる基準液を入れ、前記基準液に旋光度を測定したい液体を滴下注入しながら旋光特性を測定する工程と前記容器に容器の両側から互いに直交する円偏光を照射する工程を有することを特徴とする旋光特性測定方法である。
【００２４】
課題を解決するためになされた本発明の第１５の実施の形態例（以下、発明１５という）は、少なくとも、容器及び／又は検体配置部（以下、単に、容器配置部という）に配置された検体（以下、試料という）の旋光特性を測定する信号光の光路上に配置され前記容器配置部を挟んで信号光のリング光干渉計のループ光路（以下、リング光路という）の多くの部分を形成するように配置された偏波面保存光ファイバ（以下、ＰＭＦという）と、前記容器配置部と、前記ＰＭＦと前記容器配置部の間に配置された偏光変換光学系とを用意する工程と、前記リング光路としてリング光路の光ファイバ部分を伝搬する左右両回り信号光が前記ＰＭＦ内を同一の偏光状態で左右両方向に伝搬するとともに前記容器部分では互いに直交する偏光状態で左右両方向に伝搬するように構成する工程と、前記容器及び／又は検体部分を挟んで対向する偏光変換光学系として前記光ファイバジャイロのリング光路の光ファイバ部分を伝搬する直線偏光を４５度回転させた直線偏光を出力する偏光回転直線偏光モジュールを用意する工程とその出射偏光モードのＦＡＳＴ軸あるいはＳＬＯＷ軸モードに応じて左または右円偏光を出力する円偏光モジュールを用意する工程を有することを特徴とする旋光特性測定方法である。
【００２５】
課題を解決するためになされた本発明の第１６の実施の形態例（以下、発明１６という）は、発明１〜１３に記載の旋光特性測定装置に偏光制御デバイスを用いて試料の両側から入射する偏光状態を時計方向伝搬光が左円偏光、反時計方向伝搬光が右円偏光の状態と、時計方向伝搬光が右円偏光、反時計方向伝搬光が左円偏光の状態に切り替え、リング干渉計の出力の変化を測定する旋光測定において検体が基準溶液である場合の出力の変化と検体を注入したときの出力の変化を差し引くことによって検体液の旋光度を測定することを特徴とする旋光特性測定方法である。
【００２６】
発明１４〜１６を展開してなされた本発明の第１７の実施の形態例（以下、発明１７という）は、発明１４〜１６に記載の旋光特性測定方法において、測定するものがＥＢＣに含まれるフルクトースであることを特徴とする旋光特性測定方法である。
【００２７】
発明１４〜１７を展開してなされた本発明の第１８の実施の形態例（以下、発明１８という）は、発明１４〜１７に記載の旋光特性測定方法において、測定するものがＥＢＣに加えたフルクトースに特異的に反応する試薬であることを特徴とする旋光特性測定方法である。なお、前記試薬の用い方は、フルクトースが分離してから加えることができる。また、あらかじめ試薬を配置しておくこともできる。フルクトースの分離過程で投入することもできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、糖液、血漿、ＥＢＣのような旋光特性を有する微量物質の旋光度の測定を非侵襲的に高い精度で行うことができ、たとえば試料がＥＢＣの場合その旋光度から血糖値を推定できる。
【００２９】
本発明は、それを糖尿病患者に適用する場合、後述するように、採血が不要になり、採血時の苦痛から患者を救済できること、採血するための針、試薬、消毒面等が不要になり、従って経済面での患者負担が軽減されること、採血を介する感染事故を防げること、グルコース測定結果を短時間で出せることなど多くの効果を発揮する。特に、試料がＥＢＣの場合、１０数秒で血糖値の推定ができる効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態例としての旋光度測定方法の光学系のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の構成を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の構成を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の偏光展開を説明するブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の他の偏光展開を説明するブロック図である。
【図６】公称表面粗さが波長の2分の1のセルに純水を入れた場合の光ファイバジャイロ出力の時間特性である。（測定数３回を同一グラフに表示。）
【図７】公称表面粗さが波長の４０分の1のセルに純水を入れた場合の光ファイバジャイロ出力の時間特性である。（測定数３回を同一グラフに表示）
【図８】ガラスセルの表面粗さを説明する概念図である。
【図９】純水に２００ｍｇ／ｄＬのグルコースを滴下したときの光ファイバジャイロの出力の時間特性である。
【図１０】検体液を収納するセル内径とビームとの大小関係を説明する概念図である。
【図１１】血糖値連続モニターシステムの構成図である。
【図１２】自己血糖値測定装置（ＳＭＢＧ装置）のイメージ図である。
【図１３】偏光制御デバイスを用いた旋光測定系の構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：ＳＬＤ光源
２−１，２−２：カプラ
３：ファイバ型インライン偏光子
４−１，４−２：ＰＭＦ
４−３：ＰＭＦコイル
５：位相変調器
６−１，６−２，６−３，６−４，６−５，６−６：レンズ
７−１，７−２，７−３a、７−３b：偏光子
８−１，８−２：ファラデー素子
９−１，９−２：４分の１波長板
１０：容器
１１：検体（基準液および純水で稀釈した糖質を含む検体）
１２：受光器
１３：信号処理回路
１４：位相変調信号
１５−１，１５−２：光ファイバフェルール
１６−１，１６−２：光ファイバフェルールホルダ
１７−１，１７−２：レンズホルダ
１８−１，１８−２：偏光板ホルダ
１９−１，１９−２：ファラデー素子ホルダ
２０−１，２０−２：４分の1波長板ホルダ
２１−１，２１−２：偏光変換光学系
２２−１，２２−２：ＰＭＦからの出射直線偏光の方位
２３−１，２３−２：ＰＭＦの断面
２４：ガラスセル内壁の凹凸部
２５：リング干渉計コア部
２６：呼気注入口
２７：呼気冷却部
２８：呼気液送部
２９−１，２９−２：光線
３０−１，３０−２：ビームの外輪
３１：自己血糖測定装置
３２−１、３２−２：偏光制御デバイス
３３，３３−１，３３−２：偏光制御デバイスの制御信号
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例について説明する。なお、説明に用いる各図は本発明の例を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状、配置関係などを概略的に示してある。そして本発明の説明の都合上、部分的に拡大率を変えて図示する場合もあり、本発明の例の説明に用いる図は、必ずしも実施例などの実物や記述と相似形でない場合もある。また、各図において、同様な構成成分については同一の番号を付けて示し、重複する説明を省略することもある。
【００３３】
図１は本発明の実施の形態例としての旋光特性測定方法の光学系のブロック図、図２と図３は本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の構成を説明する図である。すなわち、図１は位相変調型光ファイバジャイロのループ光路（リング光路）に検体液１１が入ったセル１０が配置されたものである。図１のＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）光源１から発せられた光（信号光）の光路上において、ＳＬＤ光源１から発せられた信号光は第1の光カプラ２−１で分岐され、分岐された信号光はファイバ型インライン偏光子３に導かれ、直線偏光化され、第２の光カプラー２−２によってリング光干渉計のリング光路を構成するＰＭＦ４−１と４−２に分岐される。ＰＭＦ４−１に分岐された信号光は、その光路上において、位相変調器５を介して、レンズ６−１、偏光子７−１、ファラデー素子８−１、４分の１波長板９−１からなる偏光変換光学系２１−１（図２）を介して左（あるいは右）回り円偏光として容器１０に入れられた検体１１に導かれる。一方、ＰＭＦ４−２に分岐された信号光は、その光路上においてコイル状にまかれたＰＭＦ４−３を介して、レンズ６−２、偏光子７−２、ファラデー素子８−２、４分の１波長板９−２からなる偏光変換光学系２１−２（図３）を介して右（あるいは左）回り円偏光として検体１１に導かれる。図１の光源１は１３００ｎｍ帯のＳＬＤを採用したが７８０ｎｍ、１０６０ｎｍ帯の光源も適用できる。
また、光カプラ２−１は光サーキュレータに置き換えることもできる。実験では２×２光カプラと２ステージの光サーキュレータの両方を用いたが、後者の方が約３ｄＢ損失が低かった。
【００３４】
図２と図３は偏光変換光学系の構成を説明する図であるが、これらは左右対称の関係にあるので図２について説明する。図２で、ＰＭＦ４−１から出射した直線偏光はレンズ６−１でコリメーとされ、ファラデー素子８−１で偏光の方位を４５度回転され、４分の1波長板９−１で左円偏光化される。同様に図３では右円偏光化される。なお図２、図３ではファラデー素子に印加する磁石はファラデー素子ホルダに含めてあり同図では省略してある。図中、符号１５−１，１５−２は光ファイバフェルール、１６−１，１６−２は光ファイバフェルールホルダ、１７−１，１７−２はレンズホルダ、１８−１，１８−２は偏光板ホルダ、１９−１，１９−２はファラデー素子ホルダ、２０−１，２０−２は４分の1波長板ホルダである。
【００３５】
図４と図５は本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の偏光展開を説明するブロック図である。図４は本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の一つの例で、対向するＰＭＦの固有偏光軸方位を直交させた例である。この場合にはファラデー素子８−１，８−２に印加する磁石の極性は反対にしてある。ＰＭＦ４−１のスロー軸から出射した直線偏光２２−１は偏光変換光学系２１−１から左円偏光として試料に向けて出射し、試料から対向する偏光変換光学系２１−２に向けて出射し、偏光変換光学系２１−２を経てＰＭＦ４−２のスロー軸に入射する。すなわちリング光路を構成するＰＭＦを伝搬する偏光は同一固有偏光モードである。図中、符号２２−１，２２−２はＰＭＦからの出射直線偏光の方位、２３−１，２３−２はＰＭＦの断面を示す。
【００３６】
図５は本発明の実施の形態例に用いる偏光変換光学系の他の例で、対向するＰＭＦの固有偏光軸方位は平行にした例である。この場合にはファラデー素子８−１，８−２に印加する磁石の極性は同一にしてある。この場合は対向する４分の１波長板のファースト軸、スロー軸を同一にしてある。したがってシリーズに設置してある４分の１波長板は２分の１波長板として作用し、ファラデー素子で４５度回転させられた直線偏光方位は９０度回転し、対向するＰＭＦのスロー軸に入射する。この場合にもＰＭＦ４−１のスロー軸から出射した直線偏光２２−１は偏光変換光学系２１−１から右円偏光はとして試料に向けて出射し、試料から対向する偏光変換光学系２１−２に向けて出射し、偏光変換光学系２１−２を経てＰＭＦ４−２のスロー軸に入射する。すなわちリングを構成するＰＭＦを伝搬する偏光は同一固有偏光モードである。
【００３７】
図４と図５を比較すると図５では対向する偏光変換光学系２１−１，２１−２が同構造となるので量産を考慮すると図５の構造が望ましい。
【００３８】
このように検体１１を両方向に伝搬した円偏光は前記偏光変換光学系２１−１，２１−２で元の直線偏光に戻され、それぞれ、ＰＭＦ４−２，４−１を検体１１に入射されるときとは逆方向に伝搬し、前記第２の光カプラ２−２で干渉し、偏光子３、第１の光カプラ２−１を介して受光器１２に導かれ、さらに、信号処理回路１３によってリング光路を両方向に伝搬した信号光の位相差に比例する電気信号を検出し、出力する。この場合の信号処理方法は非特許文献２に記載の方法に基づく方法を用いている。位相変調信号１４は約２０ＫＨｚの正弦波信号が用いられている。
【００３９】
位相変調器５はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）圧電素子に光ファイバ約１ｍを巻き付けたタイプを使用した。この変調器は信号処理回路１３からの共振周波数２０ＫＨｚの正弦波変調信号１４で信号光を変調する。非特許文献２に記載の光ファイバジャイロは、変調器を正弦波で変調し、受光部でその基本波、２倍波、４倍波成分を検出し、基本波と２倍波の振幅比の逆正接（ｔａｎ−１）で位相差を検出し、２倍波と４倍波成分の比で変調度を一定に制御する方式である。もし、検体に旋光性があれば、検体を伝搬した左右の円偏光に位相差が発生し、リング光干渉計の原理によって信号処理回路１３によって検出される。
【００４０】
検体がない場合には光ファイバジャイロは地球の自転角速度を計測することができる。この場合、リングファイバ長、波長、ファイバリングの半径で決まるスケールファクタを地球自転角速度に乗じた位相差が発生する。ファイバリング面を上下反転させることによって地球の自転角速度の２倍の位相差を測定することができるので、光干渉計の出力位相差の絶対値校正をすることができる。
【００４１】
試作した信号処理回路１３の電気出力インターフェースはＲＳ２３２Ｃを用いたが、市販の変換器を使えばＵＳＢでも出力できる。一般に直線偏光が旋光物質を一方向に伝搬する場合には角度Φの旋光度があるときは左右円偏光の位相差は２Φになることは公知であるが、リング光路を左右に伝搬する場合の両周り信号光の位相差はΦとなる。
【００４２】
従来の旋光度測定方法は、図１のセルに測定したいグルコースを入れて光ファイバジャイロの出力を求め、次に検体液を純水や濃度が既知のグルコースに入れ替えて光ファイバジャイロの出力を求め、両方の光ファイバジャイロの出力の差によってを求めていた。図１に記載の本発明の旋光度測定用光学系で、セル長が１００ｍｍの場合に検体が濃度１００ｍｇ／ｄＬのグルコースの場合の旋光度の理論値は約０．０５度となり、光ファイバジャイロの出力は溶液が純水の場合の出力に対し０．０５度変化する。
【００４３】
ここで検体液がＥＢＣ（Ｅｘｈａｌｅｄ  Ｂｒｅａｔｈ  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｓ）の場合を考える。ＥＢＣ収集装置はフクダ電子からエコスクリーンの商品名で販売されているが、同製品では１ｍＬのＥＢＣ収集に要する時間は約５分である。ＥＢＣを収集する時間が短い方が被検者に対する負担が少ない。すなわちできるだけ少量のＥＢＣ量でＥＢＣの旋光度を測定できることが被検者の負担を軽減するために望ましい。このためセル長はできるだけ短い方が好ましい。
【００４４】
例えばセル長が１０ｍｍの場合、セルが内径Φ０．５ｍｍのパイプの場合の溶液の体積は約２μＬである。２μＬのＥＢＣを採取する時間はおよそ０．６秒である。実際はその１０倍程度の６秒もあれば十分である。セル長が１０ｍｍの場合に、理論的には濃度１００ｍｇ／ｄＬのグルコースの純水に対する旋光度は０．００５度である。（光ファイバジャイロの位相差も同じ０．００５度である。）
しかし実際に長さが１０ｍｍのセルでグルコースの濃度を変えて純水の場合の光ファイバジャイロ出力差を求めるとグルコース濃度と光ファイバジャイロの出力差に線形な関係が得られなかった。
【００４５】
そこで再現性を調べる目的で長さ２ｍｍのセルに純水を３回入れ替えて光ファイバジャイロの出力を実験的に求めた。図６は公称表面粗さが波長の2分の1のガラスセルに純水を入れた場合の光ファイバジャイロの出力の時間特性である。図６には３回のデータを表示してある。セル長が２ｍｍの場合には濃度１００ｍｇ／ｄＬのグルコースに対し純水との位相差が０．００１度となる。しかし、図６を見ると純水を入れ替えただけで光ファイバジャイロの出力が０．０３５度ばらついている。これでは濃度１００ｍｇ／ｄＬのグルコースの旋光度は到底求められない。
【００４６】
図７は、公称表面粗さが波長の４０分の1のセルに純水を入れた場合の光ファイバジャイロ出力（位相）の時間特性である。この場合にも３回の測定結果を同一グラフに表示してある。図７は図６よりもばらつきは小さいがまだ０．０１度のばらつきがあった。発明者はこの原因を考察した。図８はガラスセルの表面粗さを説明する概念図である。セルに純水やグルコースを注入するときに、ガラスセル表面に図８に示すような凹凸部２４があると、表面張力で凹凸部に完全に液体が浸透せず、微小な空隙が残り、そこで光が屈折し、光ファイバジャイロを伝搬する左右両回り光に位相差が発生すると考えられる。このことが図６、図７で示された測定データのばらつきの原因であると推定した。
【００４７】
そこで、発明者は、セル長が短くても旋光物質の旋光度を正確に測定する方法として、予めセルに純水や濃度が既知の旋光物質を入れておき、同じセルに旋光度を測定したい検体液を注入し、セル内部で稀釈しながら光ファイバジャイロの出力の変化を測定する方法を考案した。図９は純水に２００ｍｇ／ｄＬのグルコースを注入したときの光ファイバジャイロの出力の時間特性である。この場合、セル内でグルコースの濃度が半分にすなわち１００ｍｇ／ｄＬに稀釈される。実験では、１００ｍｇ／ｄＬのグルコース濃度の変化に対応した光ファイバジャイロ出力の変化量として０．００１度の変化が観測され、本発明の妥当性が実験的に証明された。
【００４８】
この結果セル長が１〜２ｍｍの場合でもグルコース濃度として１０ｍｇ／ｄＬが測定できることがわかった。
【００４９】
本方法を用いて血糖値が１００ｍｇ／ｄＬの健常者と３２６ｍｇ／ｄＬの高血糖者のＥＢＣを採取しその旋光度を測定したところそれぞれ０．００５度、０．０１５度が得られた。なお旋光の方向はグルコースのそれと反対であった。
【００５０】
最近になってＥＢＣから喘息や肺や気管支の病気を特定しようとする研究が活発化している。本発明に係るＥＢＣの旋光度と採血による血糖値の関係には強い相関がみられた。しかしその医学的根拠は本発明提案時点ではまだ解明されていない。ここでは２つの可能性を言及する。一つはＥＢＣに含まれるケラチンの旋光度を測定しているとするものである。
【００５１】
ここで、これらの実験結果を裏付ける非特許文献３および非特許文献４を示す。Ｈｏｆｆｍａｎｎ等によるとＥＢＣの主成分はケラチンである。高橋等によるとケラチンの比旋光度はグルコースと極性が反対で絶対値はグルコースの数１０倍である。
【００５２】
二つ目はＥＢＣに含まれるアルブミンおよびグルコースに関係したグリコアルブミンの旋光度を測定しているとするものである。最近では、ＨｂＡ１Ｃよりグリコアルブミン（ＧＡ）の方が半減期が短いので糖尿病の指標としては適切であるという報告がなされている。アルブミンの比旋光度もグルコースと極性が反対の左旋光（〜−60度）であるので発明者の実験結果と矛盾しない。
【００５３】
３つ目はＥＢＣに含まれるフルクトースを測定しているとするものである。これはグルコースがヘモグロビンやアルブミンのようなタンパクと非酵素的に結合しシッフ反応とアマドリ反応を経て糖化アルブミンや透過ヘモグロビンになる場合、アルブミンやヘモグロビンと結合する側鎖の分子構造がフルクトースとなることに由来する。このことから糖化タンパクはフルクトサミンと呼ばれており、グリコアルブミンや糖化ヘモグロビンはその一種である。ここで肺胞を取り巻く毛細血管を考えると、肺胞では血液に酸素が取り込まれる。フルクトサミンに酸素が反応するとフルクトサミンはフルクトース、ＮＯ（一酸化窒素）、アルブミンやヘモグロビンに分離し、フルクトサミンとＣＯ２（二酸化炭素）が毛細血管壁と肺胞壁を透過し肺胞に拡散すると考えることが出来る。肺胞に拡散したフルクトースは、気管支、気道を介して呼気となって口から出てくる。すなわちＥＢＣの旋光物質は血液に含まれるグルコースから変換されるフルクトースであると考えるものである。上記は肺胞から拡散した酸素による酸化開裂であるが組織から肺に戻ってきた炭酸（血液中はＨ＋とＨＣＯ３―イオン）が肺でＨ２ＯとＣＯ２となり糖化タンパクが加水分解反応を受けてフルクトース、ＮＨ３、およびタンパクに分離し、タンパク以外のフルクトース、ＮＨ３、およびＣＯ２が肺胞に拡散し気管支、気道を介して呼気となって口から出てくるとも考えられる。
【００５４】
本発明では光ファイバジャイロを応用した旋光計でＥＢＣの旋光度を測定するものであるがフルクトースに特異的に反応する試薬を用いて電気化学的にＥＢＣのフルクトース量を測定し血糖値を推定する方法も別の実施例として考えられる。
【００５５】
またＥＢＣのサンプル長を非常に長くして検光子を透過する光量から旋光度を求める従来の方法も考えられる。
【００５６】
ＥＢＣの旋光度は絶対値だけを考慮するとグルコースの約１０分の１である。（血糖値１００ｍｇ／ｄＬの被検者の場合、セル長１００ｍｍの場合の旋光度は０．０５度であるがＥＢＣの旋光度は０．００５度）。
旋光計の測定精度は０．０００１度であるので血糖値の精度として２ｍｇ／ｄＬまで測定できる。
【００５７】
本発明では、セルには予め基準の濃度の液体を入れておく必要がある。そこで発明者はディスポーザルのセルに所定の量の純水を入れ、それを図１の対向する偏光変換光学系２１−１，２１−２の間に挟むようにセットしておき、別途収集した基準液と同量のＥＢＣをピペットでセルに注入することを考えた。この場合、セルの両端の透明な窓は完全に平行ではないので、セルをセットする場合にＰＭＦ４−１と４−２の結合が最適でなくなることが想定される。
【００５８】
図１０は検体液を収納するセルの検体液が含まれる内径とビーム外輪３０−１，３０−２との大小関係を説明する概念図である。本発明の構成要件の一つに「容器を左右に伝搬するビームの直径が基準液および／または検体を入れる容器の断面積より大きいことがある。このような条件のもとではセルをセットしただけでＰＭＦ４−１と４−３の結合がとれる。もちろん結合効率は最適な条件から低下する。いま、低下量の目標値を２０ｄＢとする。この場合でも０．０００１度の位相を測定するに十分な受光量、すなわち−２７ｄＢｍ，が十分得られる。なお、実験では受光パワーが一定になるように、ＳＬＤ１の駆動電流を自動で制御した。
この場合の各場所での光パワーは以下のとおりである。
光源出力：＋１０ｄＢｍ、
前記結合効率低下量：２０ｄＢ、
光ファイバジャイロのファイバコア部の光損失：５ｄＢ、
偏光変換光学系の対向損失：２ｄＢ、
受光パワー：−１７ｄＢｍ。
【００５９】
なお、ハイエンドの旋光特性測定装置としては、対向する偏光変換光学系に複数軸の調芯装置を付加し、純水を入れたセルをセットした際に自動的に光結合を取る方式も考えられる。この場合には受光量が十分取れるので、０．００００５度の精度まで旋光度を測定することができる。検体液の温度を複数レベル変化させて旋光度の温度特性を測定すれば糖質の成分分析が可能となる。
【００６０】
図１１は本発明の血糖値連続モニターシステムの構成図である。呼気注入口２６から吹き込まれた呼気は、冷却部２７でＥＢＣ化され、ＥＢＣは呼気液送部２８でセルに一定量注入される。本システムでは連続的にＥＢＣを注入しながら検体液を排出する。あるいは、ＥＢＣを注入する都度セルの純水を自動あるいは手動で交換する。このことで、たとえば手術室の患者や救急搬送される人の低血糖症を検出できる。光ファイバジャイロおよびセル部を小型、可搬型にすることにより、血糖値を測定したいときに１０数秒の呼気吹き込みで血糖値を推定することができる。
【００６１】
図１２は本発明によるＳＭＢＧ（自己血糖値測定装置）の製品イメージである。呼気の冷却部、液送部、光干渉計はＳＭＢＧ装置３１に収納されている。
【００６２】
図１２の変形例としてＥＢＣのセル注入量が温度計の水銀柱のように目視で見える構造も考えられる。すなわちＥＢＣの量が一定の基準に達するまで呼気を注入するものである。
【００６３】
図１３は偏光制御デバイスを用いた旋光測定系の構成図である。すなわち図１３では光ファイバジャイロのコア部２５と検体を含む対向コリメータ光学系部の間に１組の偏光子７−４a,７−４b、偏光制御デバイス３２−１，３２−２を挿入した。この偏光制御デバイスは液晶に電圧を加えて入力された直線偏光の方位を90度回転することが出来る。このための制御信号３３，３３−１，３−２は信号処理装置１３から加えられる。
【００６４】
２つの偏光制御装置３２−１，３２−２から出力される直線偏光の方位を同時に９０度回転させることによって試料１１に入射される偏光が左円偏光と右円偏光に切り替えられる。
【００６５】
この差分を測定することによって本来測定したい位相量θに対してθと−θが交互に測定できるので差分を取ることによって２θが測定され感度が２倍に上がる。あるいは従来と同じ感度を得る場合にはセル長が半分でよいことになり検体量が半分で済むことになる。
【００６６】
但し上記のθの中には対向コリメータ部（レンズ６−３，６−４の間）に含まれる光部品やセルの偏光特性も含まれている。したがって予め基準液を入れた段階で検体に入射する偏光を左右円偏光に切り替えてその変化分を測定しておきθから差し引くことによって試料（検体）自体の旋光度を測定できる。
【００６７】
このように試料に入射する偏光を直交状態に切り替えて入射することによって光ファイバジャイロのバイアスドリフトの影響が取り除けるというメリットがある。
【００６８】
以上、図を参照しながら本発明の実施の形態例を説明したが、本発明はこれに狭く限定されるものでなく、本発明の技術思想に基づいて多くのバリエーションを可能とするものである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
現在医療現場では以下の問題点がある。
すなわち、病棟患者の多くは糖尿病を抱えているため、食前食後の血糖値チェックが大変であり、看護師の負担が大きい。
採血針や試薬の処理にケアが煩雑で感染事故のリスクマネージメントが必要である。
また、いくら針を細くしても患者にとっては必ず痛みを伴う。
さらに、現状の採血方式の簡易血糖検査機器はセット針、試薬、消毒綿などディスポーザブルのためコストがかかる。
理解力の低い患者は簡易血糖検査機器で一人で測定できない。
診療所では通常採血を行いその採血検体を検査センターに送って血糖値の測定を行うので結果がでるまでに数日かかり、患者の関心が遠のいてしまう恐れが大きい。
【００７０】
本発明の微量検体液用の旋光特性測定装置、血糖値連続モニターシステム、微量検体液用旋光特性測定方法は、旋光性を有する微量物質の旋光度を非侵襲に高精度に測定でき、検体がＥＢＣの場合は１０数秒で血糖値が推定できるので、以下のメリットがある。
・患者のみならず介助者（主に看護師、自宅では家族）の負担が大幅に減る。
・看護師が本来の患者ケアに重点を置くことができる。
・意識障害の患者の中で低血糖発作の占める割合はかなり多いので呼気で血糖が測定できれば救急時にも対応できる。
・家庭での自己血糖検査が格段に普及させ得る。
・潜在的な糖尿病患者の早期発見、早期治療に貢献できる。
・糖尿病患者が旅行、出張時に携帯すれば安心して行動できる。
・継時的な血糖値の変化が正確かつ容易に分かれば糖尿病の研究が大幅に進展する。
・医療コストが大幅に低減できる。国際糖尿病協会（ＩＤＦ）の２０１２年度の統計によれば、検査に要するコストは全世界で４７兆円、日本で２．３兆円、米国で２０兆円であった。
【００７１】
本発明の前記測定装置、モニターシステム、測定方法は血糖値を非侵襲的に簡易に測定ができるので糖尿病の検査に一大革命をもたらすのである。
【００７２】
そして、本発明の前記測定装置、モニターシステム、測定方法は、医療分野のみならず、保険・健康分野など広い分野に活用できるものである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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