(57)【要約】【課題】計測による生体への負担を軽減しつつ、経時的なアナライトの濃度の計測精度の向上を図ることができる検知装置および検知方法を提供する。【解決手段】本発明の検知装置１０は、生体内のアナライトと反応し励起光を受けてアナライトの濃度に応じた蛍光を発する蛍光物質を利用して、アナライトの濃度を検知する検知装置１０であって、生体内に留置された蛍光物質に励起光を照射する発光素子１１と、励起光が照射された蛍光物質から発せられる蛍光を受光する受光素子１２と、蛍光物質を担持する蛍光担体が生体内に留置されることにより生体の表面に形成された凸部を受容する受容部１３と、受容部１３に受容された凸部に対して、発光素子１１および受光素子１２を位置決めする位置決め部１４と、を有する。【選択図】図１
2015171391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内のアナライトと反応し励起光を受けて前記アナライトの濃度に応じた蛍光を発する蛍光物質を利用して、前記アナライトの濃度を検知する検知装置であって、
前記生体内に留置された前記蛍光物質に前記励起光を照射する発光素子と、
前記励起光が照射された前記蛍光物質から発せられる前記蛍光を受光する受光素子と、
前記蛍光物質を担持する蛍光担体が前記生体内に留置されることにより前記生体の表面に形成された凸部を受容する受容部と、
前記受容部に受容された前記凸部に対して、前記発光素子および前記受光素子を位置決めする位置決め部と、
を有することを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記蛍光担体を挟んで前記発光素子および前記受光素子が相互に対向するように、前記発光素子および前記受光素子を位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記受容部は、前記位置決め部を兼ねていることを特徴とする請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記生体の表面上に前記発光素子および前記受光素子が並ぶように、前記発光素子および前記受光素子を位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項５】
前記蛍光物質を担持する蛍光担体の形状は、球状、多面体状、線状、板状、もしくはこれらの中空形状、またはこれらを用いて構築した３次元構造うちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項６】
前記蛍光担体は、５００μｍ以上の長さの部位を有することを特徴とする請求項５に記載の検知装置。
【請求項７】
前記発光素子および前記受光素子は、複数備えられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項８】
前記受容部を生体の表面に対して押し付ける押し付け部をさらに有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項９】
前記受光素子から出力される信号を無線送信する送信部をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１０】
生体内のアナライトと反応し励起光を受けて前記アナライトの濃度に応じた蛍光を発する蛍光物質を利用して、前記アナライトの濃度を検知する検知方法であって、
前記蛍光物質を担持する蛍光担体が前記生体内に留置されることにより前記生体の表面に形成された凸部を受容部により受容しつつ、前記受容部に受容された前記凸部に対して位置決め部により位置決めされた発光素子により、前記生体内に留置された前記蛍光物質に前記励起光を照射し、前記凸部に対して前記位置決め部により位置決めされた受光素子により、前記励起光が照射された前記蛍光物質から発せられる前記蛍光を受光することを特徴とする検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内のアナライトの濃度を検知する検知装置および検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野において、生体内のアナライトを検出し、その検出結果に基づいて患者や被検者の健康状態や病状を診断して診断結果を各種の処置を行うための指針として活用することが一般的に行われている。特に糖尿病治療においては、患者の血糖値制御のために生体内のグルコース濃度を連続的に長期に亘ってモニタリングすることが推奨されており、従来からこの種のアナライトの検出および診断が採用されている。
【０００３】
グルコースのようなアナライトに関するデータを取得する方法として、たとえば、一定時間おきにサンプルとなる血液を採取して計測を行う方法を採用することがあるが、この方法では、採血をする作業の手間が掛かるうえに、採血による痛みが伴う。
【０００４】
上記のような問題を解決する方法として、たとえば、下記の特許文献１に示されるような生体内に留置可能なアナライト計測用センサを用いる方法が考えられる。このセンサは、生体内のアナライトに反応して、アナライトの濃度に応じた光量の光を発するように構成されている。このため、発せられた光の光量を計測することにより、アナライトの濃度に関するデータを取得することができる。このようなセンサを用いれば、採血する作業を省くことができ、採血による方法で生じ得る問題は解決されると考えられる。
【０００５】
しかしながら、このセンサには、発光を励起するための放射線を発生させる放射線源や、アナライトを検知するための検知器および各種の処理を行うために設けられた電子回路素子が内部に組み込まれており、これらの各構成要素を生体内に導入および留置しなければならない。通常の使用状態においては特に問題は生じないと考えられるが、生体への影響を考慮すると、長期に亘る生体内への留置には不向きであるといえる。また、生体内へ導入するために生体を切開する必要があるため、侵襲性を可能な限り抑えるという課題については十分な対応ができない。
【０００６】
一方、下記の特許文献２および特許文献３には、生体内のアナライトに反応してアナライトの濃度に応じた光量の蛍光を発する蛍光物質を利用した計測方法が提案されている。これらの方法では、生体内に蛍光物質を導入した状態で生体外から蛍光物質に励起光を照射し、励起された蛍光の光量を生体外において観測している。したがって、生体内には蛍光物質以外の計測に要する各種の構成要素を導入する必要がなく、特許文献１に記載されたセンサを利用する場合に比べて、生体への負担を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００２−５２３７７４号公報
【特許文献２】特表２００３−５０８１８６号公報
【特許文献３】国際公開第９８／２２８２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献２および特許文献３に記載された方法では、蛍光物質から発せられる蛍光の受光量を確保するため、受光素子を生体の表面に密着させることが好ましい。しかしながら、生体の表面に受光素子を密着させると、圧力により生体内の蛍光物質が移動してしまい、かえって測定精度が低下しまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、計測による生体への負担を軽減しつつ、経時的なアナライトの濃度の計測精度の向上を図ることができる検知装置および検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る検知装置は、生体内のアナライトと反応し励起光を受けて前記アナライトの濃度に応じた蛍光を発する蛍光物質を利用して、前記アナライトの濃度を検知する検知装置であって、前記生体内に留置された前記蛍光物質に前記励起光を照射する発光素子と、前記励起光が照射された前記蛍光物質から発せられる前記蛍光を受光する受光素子と、前記蛍光物質を担持する蛍光担体が前記生体内に留置されることにより前記生体の表面に形成された凸部を受容する受容部と、前記受容部に受容された前記凸部に対して、前記発光素子および前記受光素子を位置決めする位置決め部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、受容部により凸部を受容することにより蛍光物質を担持する蛍光担体の移動が規制され、蛍光物質と発光素子と受光素子とを相互に位置決めした状態で計測を行うことが可能となる。このため、経時的なアナライトの濃度の計測精度を向上することができる。また、発光素子および受光素子が生体の外部に配置されるため、計測による生体への負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る検知装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示される検知装置が適用されたグルコース濃度監視システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は、生体に取り付けられた検知装置を示す概略正面図であり、図３（Ｂ）は、生体に取り付けられた検知装置を示す概略側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る検知装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る検知装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る検知装置が適用されたグルコース濃度監視システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示される検知装置による蛍光強度の測定結果と血糖値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る検知装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示される検知装置が適用されたグルコース濃度監視システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る検知装置１０は、生体内のグルコースと反応し励起光を受けてグルコース濃度に応じた蛍光を発する蛍光物質が担持された蛍光ハイドロゲル（以下、単に「蛍光ゲル」と称する）を利用して、血液中のグルコース濃度を検知する。
【００１５】
図１に示すとおり、本実施形態に係る検知装置１０は、皮下などの生体内に留置される蛍光ゲルに励起光を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１１と、励起光が照射された蛍光ゲルから発せられる蛍光を受光するＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）１２と、生体内に蛍光ゲルが留置されることにより生体表面に形成された凸部を受容する受容部１３と、受容部１３に受容された凸部に対してＬＥＤ１１およびＰＤ１２を位置決めする位置決め部１４と、を有する。
【００１６】
ＬＥＤ１１は、蛍光ゲルに励起光を照射する発光素子である。ＬＥＤ１１は、たとえば、波長４０５ｎｍの励起光を蛍光ゲルに照射して、グルコース濃度に応じた光量の蛍光を蛍光ゲルから発生させる。
【００１７】
ＰＤ１２は、蛍光ゲルから発せられる蛍光を受光する受光素子である。ＰＤ１２は、励起光が照射された蛍光ゲルから発せられる蛍光（たとえば、波長４８８ｎｍ）を受光し、受光量に応じた大きさの電流を出力する。
【００１８】
受容部１３は、蛍光ゲルが皮下などの生体内に留置されることにより皮膚が盛り上がった結果、生体表面に形成された凸部を受容する。受容部１３は、生体表面の凸部の両側にそれぞれ配置され当該凸部の移動を規制する一対のガイド部材１３ａ，１３ｂから構成される。
【００１９】
位置決め部１４は、受容部１３に受容されている凸部に対してＬＥＤ１１およびＰＤ１２を位置決めする。位置決め部１４は、固定部１４ａと、固定部１４ａに対して回動可能な可動部１４ｂとを備える。可動部１４ｂは、ヒンジ１５により固定部１４ａに対して回動可能に取り付けられている。また、可動部１４ｂは、固定部１４ａと可動部１４ｂとが被検部を挟持可能なように、押し付け部としてのバネ１６により付勢されている。固定部１４ａおよび可動部１４ｂには、ＬＥＤ１１の発光面１１ａとＰＤ１２の受光面１２ａとが相互に対向するように、ＬＥＤ１１およびＰＤ１２が配置されている。受容部１３を構成するガイド部材１３ａ，１３ｂは、可動部１４ｂの下面に配置されるＰＤ１２の両側から下方に突出している。ガイド部材１３ａ，１３ｂと可動部１４ｂの下面とは、生体表面に形成された凸部がはめ込まれる溝Ｔを構成する。
【００２０】
可動部１４ｂには、基板１７が内蔵されている。基板１７には、電気回路１７１およびマイコン１７２が実装されている。電気回路１７１は、ＬＥＤ１１を駆動するとともに、ＰＤ１２からの出力信号を増幅する信号増幅部として機能する。マイコン１７２は、電気回路１７１により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するデータ変換部として機能し、変換したデジタル信号をＰＣ２０に送出する。ＰＣ２０は、マイコン１７２から転送されたデジタル信号を処理して、グルコース濃度を算出する。
【００２１】
以下、図３を参照して、生体に取り付けられた検知装置１０について詳細に説明する。
【００２２】
図３（Ａ）は、生体に取り付けられた検知装置を示す概略正面図であり、図３（Ｂ）は、生体に取り付けられた検知装置を示す概略側面図である。
【００２３】
本実施形態では、検知装置１０を生体に取り付ける前に、生体Ｂの皮下に、板状の蛍光ゲルＧが埋め込まれる。上述したとおり、蛍光ゲルＧは、生体Ｂ内のグルコースと反応し励起光を受けてグルコース濃度に応じた光量の蛍光を発する。蛍光ゲルＧは、留置針（不図示）を用いて、生体Ｂ内に導入される。蛍光ゲルＧが、生体Ｂの表面近傍である皮下に埋め込まれることにより、生体Ｂの皮膚が盛り上がった結果、表面には、蛍光ゲルＧの形状に倣うように凸部Ｐが形成される。
【００２４】
本実施形態に係る検知装置１０では、ガイド部材１３ａ，１３ｂが生体Ｂの表面に形成された凸部Ｐを受容するように、固定部１４ａおよび可動部１４ｂにより生体Ｂの被検部が挟み込まれる。ガイド部材１３ａ，１３ｂの間隔は、蛍光ゲルＧの幅Ｗと生体Ｂの皮膚の厚さを考慮して決定される。たとえば、板状の蛍光ゲルＧの幅Ｗが１．３ｍｍの場合、ガイド部材１３ａ，１３ｂが構成する溝Ｔの幅は２ｍｍ程度に設定される。
【００２５】
バネ１６によりガイド部材１３ａ，１３ｂが凸部Ｐの両側の生体Ｂ表面に押し付けられることにより、凸部Ｐの左右方向（幅Ｗ方向）の移動が規制される。加えて、固定部１４ａおよび可動部１４ｂが生体Ｂの被検部を上下から挟み込むことにより、左右方向の移動が規制された凸部Ｐに対して、ＬＥＤ１１およびＰＤ１２がそれぞれ位置決めされる。ＰＤ１２は、凸部Ｐの上面に密着するように位置決めされる。
【００２６】
ＰＤ１２を凸部Ｐの上面に密着させる場合、圧力により凸部Ｐ（すなわち、生体内の蛍光ゲルＧ）が左右に移動するおそれがある。しかしながら、本実施形態の検知装置１０では、ガイド部材１３ａ，１３ｂにより凸部Ｐの左右方向の移動が規制されるため、ＰＤ１２を凸部Ｐの上面に密着させても、凸部Ｐが移動することがない。
【００２７】
そして、蛍光ゲルＧとＬＥＤ１１とＰＤ１２とが位置決めされた状態で、生体Ｂ外のＬＥＤ１１から生体Ｂ内の蛍光ゲルＧに対して励起光が照射される。本実施形態のＬＥＤ１１は、一定の時間（たとえば、５分）をおいて蛍光ゲルＧに対して励起光を短時間（たとえば、１秒）だけ照射する。励起光を照射された蛍光ゲルＧは、グルコース濃度に応じた光量の蛍光を発する。蛍光ゲルＧから発せられる蛍光は、生体Ｂ外のＰＤ１２により受光される。そして、ＰＣ２０において、ＰＤ１２により受光された蛍光の強度が算出されることにより、生体Ｂの血液中のグルコース濃度が求められる。
【００２８】
以上のとおり、本実施形態の検知装置１０によれば、蛍光ゲルＧとＬＥＤ１１とＰＤ１２とを相互に位置決めした状態で計測が行われるため、経時的なグルコース濃度の計測精度を向上することができる。また、ＬＥＤ１１およびＰＤ１２が生体Ｂの外部に配置されるため、計測による生体Ｂへの負担を軽減することができる。
【００２９】
また、本実施形態の検知装置１０によれば、ＬＥＤ１１から照射された励起光が蛍光ゲルＧに吸収されるため、励起光を除去するための光学フィルタをＰＤ１２の受光面１２ａに設けることなく設計することが可能である。
【００３０】
また、本実施形態の検知装置１０によれば、ＰＤ１２の受光面１２ａとの密着性に優れた板状の蛍光ゲルが用いられるため、ＰＤ１２が受光する蛍光の受光量が増大する。
【００３１】
また、本実施形態の検知装置１０によれば、一定の時間をおいて蛍光ゲルＧに励起光を短時間だけ照射するため、蛍光ゲルＧの劣化が抑制され、長期に亘るグルコース濃度のモニタリングが可能になる。
【００３２】
（第２実施形態）
なお、受容部は、位置決め部を兼ねることができる。図４は、本発明の第２実施形態に係る検知装置の概略構成を示す正面断面図である。
【００３３】
図４に示すとおり、本実施形態に係る検知装置１０では、ガイド部材１３ａ，１３ｂにＬＥＤ１１およびＰＤ１２が組み込まれている。ＬＥＤ１１およびＰＤ１２は、ＬＥＤ１１の発光面１１ａとＰＤ１２の受光面１２ａとが相互に対向するように、ガイド部材１３ａ，１３ｂの内部に組み込まれている。
【００３４】
このような構成によれば、検知装置１０が小型化される。また、ＬＥＤ１１とＰＤ１２とが生体Ｂの同側の表面に配置されるため、検知装置１０を生体Ｂの表面に貼り付けて使用することが可能になる。
【００３５】
また、ＬＥＤ１１から照射された励起光が蛍光ゲルＧに吸収されるため、励起光を除去するための光学フィルタをＰＤ１２の受光面１２ａに設けることなく設計することが可能である。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る検知装置について説明する。
【００３７】
図５は、本発明の第３実施形態に係る検知装置の概略構成を示す側面断面図である。図５に示すとおり、本実施形態の検知装置１０では、ＬＥＤ１１およびＰＤ１２の両方が、可動部１４ｂに備えられる。ＬＥＤ１１およびＰＤ１２は、板状の蛍光ゲルＧの長手方向に沿ってＬＥＤ１１およびＰＤ１２が並ぶように配置される。ＰＤ１２の受光面１２ａには、ＬＥＤ１１からの励起光を遮断するための光学フィルタ１８が設けられている。
【００３８】
このような構成によれば、検知装置１０が小型化される。また、ＬＥＤ１１とＰＤ１２とが生体Ｂの同側の表面に配置されるため、検知装置１０を生体Ｂの表面に貼り付けて使用することが可能になる。
【００３９】
なお、ＬＥＤ１１およびＰＤ１２の個数および配列は、図５に示す例に限定されるものではなく、板状の蛍光ゲルＧの長手方向に沿って、複数のＬＥＤ１１およびＰＤ１２が交互に並ぶように配置されてもよい。
【００４０】
（第４実施形態）
本実施形態は、検知装置からの出力信号が無線送信される実施形態である。
【００４１】
図６は、本発明の第４実施形態に係る検知装置が適用されたグルコース濃度監視システムの概略構成を示すブロック図である。図６に示すとおり、本実施形態に係るグルコース濃度監視システムでは、ＰＣ２０は、検知装置１０と離隔配置されており、ＰＣ２０には、無線受信機２１が接続されている。検知装置１０のマイコン１７２は、デジタル信号を無線送信する送信部として機能し、デジタル信号をＰＣ２０に向けて無線送信する。
【００４２】
このような構成によれば、検知装置１０とＰＣ２０とを電気的に接続する配線が省略されるため、検知装置１０を取り付けたまま被検者が自由に行動することが可能となる。つまり、検知装置１０の使い勝手が向上する。
【００４３】
以上、本発明に係る検知装置を複数の実施形態を通じて説明したが、本発明に係る検知装置は、各実施形態に示される構成のみに限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいて種々改変することができる。
【００４４】
たとえば、上述した第１〜第４実施形態では、板状の蛍光ゲルが使用された。しかしながら、蛍光ゲルの形状は、板状に限定されるものではない。蛍光ゲルの形状としては、球状、多面体状、線状、もしくはこれらの中空形状、またはこれらを用いて構築した３次元構造等の種々の形状が適用され得る。なお、長期に亘る十分な蛍光の発光量を確保する見地から、蛍光ゲルは、５００μｍ以上の長さの部位を有することが好ましい。
【００４５】
また、上述した第１〜第４実施形態では、板状の蛍光ゲルに合わせて、一対のガイド部材により受容部が構成された。しかしながら、受容部の構成は、蛍光ゲルの形状に応じて種々変更される。たとえば、円板状の蛍光ゲルが用いられる場合には、ドーム形状や円筒形状の受容部が用いられる。
【００４６】
また、上述した第１〜第４実施形態では、本発明の検知装置を利用してグルコース濃度を計測する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、計測対象のアナライトは、グルコースに限定されるものではなく、乳酸等の種々の物質が計測され得る。
【００４７】
＜蛍光ハイドロゲル＞
以下、生体内に留置される蛍光ゲルについて説明する。蛍光ゲルは、下記化学式１で表される構造を有する蛍光ハイドロゲルであることができる。
【００４８】
【化１】
2015171391.tif 000003
【００４９】
前記化学式１中、Ｘ１およびＸ２は同一または異なっていてもよく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＮＲ−、−ＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−、−ＳＯ２ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＳ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、および−ＣＯ−からなる群より選択される少なくとも１種の置換基を含んでいてもよい炭素数１〜３０のアルキレン基であり、この際、Ｒは、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００５０】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４は同一または異なっていてもよく、−Ｏ−または−ＮＲ’−であり、この際Ｒ’は、水素原子または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００５１】
Ｑ、Ｑ’、Ｑ’’、Ｑ’’’は同一または異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシ基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、炭素数２〜１１のアシル基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子を含む基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、または炭素数１〜１０のアルキルアミノ基であり、ＱおよびＱ’ならびにＱ’’およびＱ’’’の少なくとも一方は、互いに結合して芳香環または複素環を形成してもよい。
【００５２】
Ｙ１およびＹ２は、同一または異なっていてもよく、置換されていてもよい２価の有機残基または単結合であり、この際、Ｙ１およびＹ２の少なくとも一方が、下記化学式２または下記化学式３で表される構造を含んでいてもよい。
【００５３】
【化２】
2015171391.tif 000004
【００５４】
【化３】
2015171391.tif 000005
【００５５】
前記化学式２および前記化学式３中、ｎは２〜５であり、ｊは１〜５であり、ｍは１〜２００であり、＊は結合点を表す。
【００５６】
Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４は同一または異なっていてもよく、水素原子またはメチル基である。
【００５７】
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３およびＵ４は同一または異なっていてもよく、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００５８】
Ｄ１およびＤ２は同一または異なっていてもよく、下記化学式４で表される基である。
【００５９】
【化４】
2015171391.tif 000006
【００６０】
前記化学式４中、Ｒ１は水素原子または炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基であり、この際、Ｒ１は、Ｄ１およびＤ２が結合していないＬ１、Ｌ２、Ｚ１またはＺ２と結合を形成してもよく、ｓは２〜５の整数であり、ｔは１〜２００の整数である。
【００６１】
Ｌ１およびＬ２は同一または異なっていてもよく、単結合、−Ｕ５−、−Ｕ５−ＮＲ２−、−Ｕ５−Ｏ−、−Ｕ５−Ｓ−、−Ｕ５−ＳＳ−、−Ｕ５−ＮＲ２ＣＯ−、−Ｕ５−ＣＯＮＲ２−、−Ｕ５−ＯＣＯ−、−Ｕ５−ＣＯＯ−、下記化学式５で表される基、および下記化学式６で表される基からなる群より選択される基である。
【００６２】
【化５】
2015171391.tif 000007
【００６３】
【化６】
2015171391.tif 000008
【００６４】
この際、Ｕ５は置換されているかまたは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状または分枝状のアルキレン基であり、Ｒ２は水素原子または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００６５】
ｐ１とｑ１とのモル比（ｐ１：ｑ１）およびｐ２とｑ２とのモル比（ｐ２：ｑ２）は、１：５０〜１：６，０００である。
【００６６】
ｐ１とｒ１とのモル比（ｐ１：ｒ１）およびｐ２とｒ２とのモル比（ｐ２：ｒ２）は、１：５〜１：３，０００である。
【００６７】
あるいは、蛍光ゲルは、下記化学式７で表される構造を有する蛍光ハイドロゲルファイバーであることができる。
【００６８】
【化７】
2015171391.tif 000009
【００６９】
前記化学式７中、Ｘ１およびＸ２は同一または異なっていてもよく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＮＲ−、−ＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−、−ＳＯ２ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＳ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、および−ＣＯ−からなる群より選択される少なくとも１種の置換基を含む炭素数１〜３０のアルキレン基であり、この際、Ｒは、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００７０】
Ｚ１およびＺ２は同一または異なっていてもよく、−Ｏ−または−ＮＲ’−であり、この際、Ｒ’は水素原子または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００７１】
Ｑ、Ｑ’、Ｑ’’、Ｑ’’’は同一または異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシ基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、炭素数２〜１１のアシル基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子を含む基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、または炭素数１〜１０のアルキルアミノ基であり、ＱおよびＱ’ならびにＱ’’およびＱ’’’の少なくとも一方は、互いに結合して芳香環または複素環を形成してもよい。
【００７２】
Ｙ１およびＹ２は、同一または異なっていてもよく、置換されていてもよい２価の有機残基であり、この際、Ｙ１およびＹ２の少なくとも一方が、下記化学式８または下記化学式９で表される構造を含んでいてもよい。
【００７３】
【化８】
2015171391.tif 000010
【００７４】
【化９】
2015171391.tif 000011
【００７５】
前記化学式８および前記化学式９中、ｎは２〜５であり、ｊは１〜５であり、ｍは１〜２００であり、＊は結合点を表す。
【００７６】
Ａ１およびＡ２は同一または異なっていてもよく、水素原子またはメチル基である。
【００７７】
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３およびＵ４は同一または異なっていてもよく、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００７８】
ｐ１とｑ１とのモル比（ｐ１：ｑ１）およびｐ２とｑ２とのモル比（ｐ２：ｑ２）は、１：５０〜１：６，０００である。
【００７９】
あるいは、蛍光ゲルは、下記化学式１０で表される構造を有する蛍光ハイドロゲルビーズであることができる。
【００８０】
【化１０】
2015171391.tif 000012
【００８１】
前記化学式１０中、Ｘ１およびＸ２は同一または異なっていてもよく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＮＲ−、−ＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−、−ＳＯ２ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＳ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、および−ＣＯ−からなる群より選択される少なくとも１種の置換基を含む炭素数１〜３０のアルキレン基であり、この際、Ｒは、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００８２】
Ｚ１およびＺ２は同一または異なっていてもよく、−Ｏ−または−ＮＲ’−であり、この際、Ｒ’は水素原子または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００８３】
Ｑ、Ｑ’、Ｑ’’、Ｑ’’’は同一または異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシ基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、炭素数２〜１１のアシル基、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子を含む基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、または炭素数１〜１０のアルキルアミノ基であり、ＱおよびＱ’ならびにＱ’’およびＱ’’’の少なくとも一方は、互いに結合して芳香環または複素環を形成してもよい。
【００８４】
Ｙ１およびＹ２は、同一または異なっていてもよく、置換されていてもよい２価の有機残基である。
【００８５】
Ａ１およびＡ２は同一または異なっていてもよく、水素原子またはメチル基である。
【００８６】
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３およびＵ４は同一または異なっていてもよく、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である。
【００８７】
ｐ１とｑ１とのモル比（ｐ１：ｑ１）およびｐ２とｑ２とのモル比（ｐ２：ｑ２）は、１：５０〜１：６，０００である。
【００８８】
蛍光物質は上記に限定されるものではなく種々の物質を用いることができる。また、蛍光担体についても、蛍光物質を共有結合したハイドロゲルに限定されることなく、蛍光物質を閉じ込めたものも用いることができる。
【００８９】
蛍光担体の形状は、特に限定されるものではないが、５００μｍの寸法を有することが好ましい。皮膚を介して検知装置を装着するのが容易となる。より好ましくは、その断面の短径が０．１ｍｍから２．０ｍｍ、長径が０．２ｍｍから１０ｍｍである。さらに好ましくは、短径が０．３ｍｍから１．４ｍｍ、長径が０．５ｍｍから３．０ｍｍである。また、長さは、５ｍｍから３０ｍｍが好ましく、７ｍｍから１５ｍｍがより好ましい。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例を用いて本発明の実施形態をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は、本実施例によって何ら限定されるものではない。
【００９１】
（蛍光担体の作成）
下記化学式１１に示す化合物、アクリルアミドおよびメチレンビスアクリルアミドを用いて、蛍光ゲル（蛍光担体）を作成し、縦１．０ｍｍ、横１．４ｍｍ、長さ１０ｍｍに成形した。
【００９２】
【化１１】
2015171391.tif 000013
【００９３】
作成された蛍光ゲルの一例としては、下記化学式１２に示す構造が挙げられる。
【００９４】
【化１２】
2015171391.tif 000014
【００９５】
（糖負荷試験）
上記で作成した蛍光ゲルを留置針の針管内に挿入した後、麻酔化のラット耳朶の皮下に挿入した。留置針を挿入後、中実針を前記留置針の後端より挿入し、針管内で蛍光ゲルに当接させた状態で、留置針のみを後退させることにより、蛍光ゲルを皮下に留置した。
【００９６】
蛍光ゲルが挿入された麻酔下のラットに対して第１実施形態に係る検知装置を装着し、蛍光ゲルから発せられる蛍光の強度を連続的に測定した。同時に、所定の時間間隔（５分間隔）でラットの血液を採取して血糖値を測定した。ラットには、測定開始時点から４０分経過後にグルコースを投与し、６５分経過後にインスリンを投与して血糖値を変動させた。
【００９７】
図７は、検知装置による蛍光強度の測定結果と血糖値との関係を示す図である。図７の横軸は時間であり、縦軸は血糖値および蛍光強度である。蛍光強度は、ＰＤ１２の出力電流を電圧値に変換した値である。
【００９８】
図７に示すとおり、血糖値は、グルコースの投入に応じて上昇し、インスリンの投入に応じて低下している。一方、蛍光強度も、グルコースの投入に応じて上昇し、インスリンの投入に応じて低下しており、血糖値の変化に追従していることが分かる。したがって、本発明の検知装置により、グルコース濃度を精度よく測定できることが確認された。
【符号の説明】
【００９９】
１０  検知装置、
１１  ＬＥＤ、
１２  ＰＤ、
１３  受容部、
１３ａ，１３ｂ  ガイド部材、
１４  位置決め部、
１４ａ  固定部、
１４ｂ  可動部、
１５  ヒンジ、
１６  バネ、
１７  基板、
１７１  電気回路、
１７２  マイコン、
１８  光学フィルタ、
Ｂ  生体、
Ｇ  蛍光ゲル、
Ｐ  凸部。
【図１】
2015171391.tif 000015
【図２】
2015171391.tif 000016
【図３】
2015171391.tif 000017
【図４】
2015171391.tif 000018
【図５】
2015171391.tif 000019
【図６】
2015171391.tif 000020
【図７】
2015171391.tif 000021