(57)【要約】  本発明の方法により、所定の活動シーケンスにわたって被検体の表皮上のセンシング要素５により測定された被検体のＮＯ放出曲線を調べることによって、被検体の生理学的状態を追跡することができる。【選択図】図３
2021526443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体において、所定の活動状態のシーケンスの進行中に当該被検体により生成されたＮＯの量を検出するための方法において、
前記被検体の表皮（２）の調査ゾーンを選択し、
前記調査ゾーンに取り付けられて防漏性に保持される第１の部分（４）であって電気化学的センサ（１４）を用いてＮＯの検出を行うセンシング要素（５）に取り付けられた第１の部分（４）により構成されたデバイスを用いて、前記表皮に由来する生体液中に溶解したＮＯの生成を直接的かつ連続的に追跡し、
前記センシング要素（５）に関連付けられたエネルギー発生器を用いて、前記電気化学的センサによって、所望の検出を行える信号を送信する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
絶縁性のプレーナ型支持部（１０）に取り付けられた２つの動作電極（８，９）間の電解質としての前記調査ゾーンにおいて前記被検体により生成された前記生体液を用いて行われる電気化学的測定の結果として前記信号を供給する少なくとも１つの電気化学的センサを使用する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
参照電極が前記２つの動作電極（８，９）に接続されている、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記電気化学的センサは複数の電気化学的センサを含み、
前記複数の電気化学的センサの信号を組み合わせることにより前記出力信号を改善する、
請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
前記電極（８，９）の支持部（１０）の単位面積当たりの前記出力信号のパワーを改善するため、前記支持部（１０）との関係における前記電極（８，９）のパターンはヒルベルト曲線に従う、
請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記測定は、前記電極（８，９）の導電パターンと共に前記プレーナ型支持部に設けられたオリフィス（１３）と共に行われる、
請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記電極は、とりわけ銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及び白金黒の堆積物などの金属堆積物、又は銀（Ａｇ）若しくは金（Ａｕ）のナノ粒子がドープされたグラフェン堆積物から成り、前記ナノ粒子は、ＮＯのバインダ、とりわけグアニリルシクラーゼ又はポルフィリンなどにより機能化されるものである、
請求項２から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記デバイスは、前記第１の部分（４）の上方に配置される第２の部分（６）をさらに備えており、
前記第２の部分（６）は電子装置を備えており、
前記電子装置は、前記電気化学的センサからの原測定結果を受け取って当該原測定結果をＮＯ濃度に変換し、前記信号の伝送を保証するためのものであり、
前記信号は場合によっては、環境に関連する他のパラメータを含む、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記デバイスは、前記被検体の活動状態に依存する周波数で測定を行って測定結果を送信し、
前記活動状態は、前記デバイスの第２の部分（５）のジャイロスコープ及び／又は加速度計モジュールを用いて追跡される、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
被検体において、所定の活動状態のシーケンスの進行中に当該被検体によって生成されたＮＯの量を検出するための検出デバイス（１）であって、
前記被検体の表皮（２）の調査ゾーンに取り付けられて防漏性に保持される第１の部分（４）であって、前記表皮に由来する生体液中のＮＯの生成を直接的かつ連続的に追跡するためのものであり、電気化学的センサ（１４）を用いてＮＯの検出を行うセンシング要素（５）に取り付けられた第１の部分（４）と、
前記センシング要素（５）に関連付けられたエネルギー発生器（５ｄ）を用いて、所望の検出を行える信号を送信するように構成された第２の部分（６）と、
を備えていることを特徴とする検出デバイス（１）。
【請求項１１】
前記センシング要素は、絶縁性のプレーナ型支持部（１０）に取り付けられた２つの動作電極（８，９）間の電解質としての前記調査ゾーンにおいて前記被検体により生成された前記生体液を用いて行われる電気化学的測定の結果として、前記信号を供給する、
請求項１０記載の検出デバイス。
【請求項１２】
参照電極が前記２つの動作電極に接続されている、
請求項１１記載の検出デバイス。
【請求項１３】
前記絶縁性のプレーナ型支持部（１０）は、前記生体液を前記電気化学的センサ（１４）に導くための少なくとも１つのマイクロチャネル（１５，３０，３１，３３）を備えている、
請求項１１又は１２記載の検出デバイス。
【請求項１４】
前記センシング要素は複数の同様の電気化学的センサを備えており、
前記出力信号を改善するため、前記複数の電気化学的センサの信号が組み合わされる、
請求項１０又は１３記載の検出デバイス。
【請求項１５】
前記動作電極（８，９）の支持部の単位面積当たりの前記出力信号の強度を改善するため、前記支持部（１０）との関係における前記動作電極（８，９）のパターンがヒルベルト曲線に従う、
請求項１１から１４までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【請求項１６】
前記測定は、前記電極（８，９）の導電パターンと共に前記プレーナ型支持部（１０）に設けられたオリフィス（１３）と共に行われる、
請求項１１から１５までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【請求項１７】
前記動作電極（８，９）は、とりわけ銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及び白金黒の堆積物などの金属堆積物、又は銀（Ａｇ）若しくは金（Ａｕ）のナノ粒子がドープされたグラフェン堆積物から成り、前記ナノ粒子は、ＮＯのバインダ、とりわけグアニリルシクラーゼ又はポルフィリンなどにより機能化されるものである、
請求項１１から１６までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【請求項１８】
前記センシング要素は、複数のセンシングユニット（１６，１７，１８）に分散された複数の電気化学的センサ（１４）を備えており、
前記各センシングユニットは、少なくとも１つの化学種を検出するように構成されている、
請求項１０又は１７記載の検出デバイス。
【請求項１９】
前記絶縁性のプレーナ型支持部は複数のマイクロチャネル（３０，３１，３２）を備えており、
各チャネルはそれぞれセンシングユニットを備えている、
請求項１３を引用する請求項１８記載の検出デバイス。
【請求項２０】
前記第１の部分は、前記調査ゾーンから前記生体液をキャピラリ力によって前記センシング要素に運ぶため、繊維体を有する、
請求項１０から１９までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【請求項２１】
前記第１の部分は、前記生体液に含まれる干渉要素によるＮＯの検出の歪みを回避するため、前記センシング要素の流入口において前記生体液をフィルタリングするフィルタ（２９）をさらに備えている、
請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記第２の部分は、前記第１の部分（４）の上方に配置されており、
前記第２の部分は、前記電気化学的センサからの原測定結果を受け取るための電子装置を備えており、
前記電子装置は前記原測定結果をＮＯ濃度に変換して、前記信号の伝送を保証するためのものであり、当該信号は場合によっては、環境に関連する他のパラメータを含む、
請求項１０から２１までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【請求項２３】
前記検出デバイスは、前記被検体の活動状態を検出するためのジャイロスコープ及び／又は加速度計モジュールを備えており、
前記検出デバイスは、前記被検体の活動状態に依存する周波数で測定を行って測定結果を送信する、
請求項１０から２２までのいずれか１項記載の検出デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒト又は動物又は植物の被検体の死体又は生体において、例えば当該被検体の生理学的状態及び／又は生理病理学的状態等を検出するための方法及びデバイスに関する。本発明はまた、例えばこの分子に関連する病変の診断及び／又はその発生の予防及び／又は治療の効能のモニタリング等のため、被検体の生理学的又は生理病理学的状態を特定することを目的としてＮＯを測定するための自己完結型のデバイスにも関する。
【背景技術】
【０００２】
一酸化窒素は、細胞間メッセンジャーを構成するガスである。ＮＯは、特定の循環器系疾患、特定の神経変性疾患、肺動脈高血圧、又は腫瘍形成の発生及び進行に対する防御において、重要な役割を果たす。関連する循環器系の疾患には、高コレステロール血症、高血圧及び糖尿病が含まれる。多くの循環器系疾患（大脳血管、冠動脈、下肢虚血）の元となる疾患は、血栓症や虚血症の原因となり得る動脈硬化と関連する内皮系機能不全である。
【０００３】
ＮＯの心臓保護の役割には特に、緊張及び血管緊張の調節、血小板の蓄積の阻害、白血球の付着、及び平滑筋線維細胞の増殖が含まれる。ＮＯはまた気管支の炎症にも関与し、とりわけ、喘息の被検体からの呼気中のＮＯの濃度は、喘息でない被検体からのＮＯの濃度より高く測定されている。また、ＮＯはその濃度に依存して、腫瘍の発生又は後退にも関与することが観察されている。さらに、ＮＯはアルツハイマー病の病理にも関与することが観測されている。ＮＯにより影響を受ける疾患は全て長期間の疾患に属し、その年間費用は年々高くなっており、これらの疾患の発生を予防及び予測するためのツールが必要である。
【０００４】
生理学では、一酸化窒素は筋肉の成長及び／又は筋肉痛の非常に良好な指標であるため、アスリートのフィジカルトレーニングのモニタリングの非常に良好な指標となり、また肉体的な活動を行う全ての人のモニタリングの非常に良好な指標にもなる。よって、一酸化窒素の生成を測定することにより、過剰トレーニングに起因する怪我を回避し、及び／又は、筋肉の成長を促進してスポーツパフォーマンスを向上するためにＮＯの取込みを促進することができる。これはヒト及び動物の両方に当てはまる。
【０００５】
循環器系疾患の場合、予防及び予測のための既存のデバイス及びツールは、静止時の患者のＮＯの間接的な測定に限られるか、又は、病理学的問題の観察より数時間も遅い直接的な測定に限られる。いずれの場合においても、測定は臨床環境でしか行うことができない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明では、日常生活の中で又は臨床設備における医療処方時に患者又は哺乳類等の被検体の皮膚等の表皮の汗等の生体液中のＮＯを直接的、連続的かつ即座に測定できるデバイスを提供し、オプションとしてこの測定は数日にわたって、特に圧力、湿度及び温度に関してあらゆる環境条件で行われる。かかるデバイスにより、例えば病変の発生のリスク又は治療モニタリング等の生理学的又は生理病理学的状態の展開を検出して導き出すことができる。
【０００７】
本発明の一主題は、とりわけヒト又は動物又は植物の被検体などの死体又は生体の被検体において、所定の活動状態のシーケンスの進行中に当該被検体により生成されたＮＯの量を検出するための方法であって、被検体の表皮の調査ゾーンを選択し、調査ゾーンに取り付けられて防漏性に保持される第１の部分であって電気化学的センサを用いてＮＯの検出を行うセンシング要素に取り付けられた第１の部分により構成されたデバイスを用いて、表皮に由来する生体液中に溶解したＮＯの生成を直接的かつ連続的に追跡し、センシング要素に関連付けられたエネルギー発生器を用いて、電気化学的センサによって信号が送信され、当該信号を読み取ることにより所望の検出が可能になる方法である。
【０００８】
「生体液中のＮＯ」との文言は、ＮＯが生体液中に溶解していることを意味する。
【０００９】
「表皮」との用語とは、植物の地上部分（des parties aeriennes）の保護層を構成する植物表面組織、又はヒト及び動物の皮膚の表面層を意味する。
【００１０】
「表皮に由来する生体液」との文言は、被検体により生成され当該被検体の表皮を介して又は表皮によって排出される全ての液体を意味する。この生体液は、植物では滲出液であり、又はヒト及び動物では汗である。
【００１１】
「防漏性」との文言は、調査ゾーンの外部にある気体、液体、及びバクテリア又はウィルス等の微生物が、調査ゾーンに侵入できないことを意味する。第１の部分と調査ゾーンとの接触部が防漏性であることにより、検出されたＮＯが調査ゾーンにより生成された生体液に由来するものであり、その外側からの流体に由来するものではないことが保証される。
【００１２】
「シーケンス」との用語は、時系列すなわち期間を意味する。
【００１３】
「所定の活動状態」との文言は、被検体が例えば筋肉運動の実施中、睡眠中、着座中、ランニング中、不動状態、又は死亡状態等である状態を意味する。
【００１４】
一実施形態では、本方法により生理学的状態又は病変に関連する少なくとも１つのパラメータを検出することができる。
【００１５】
一実施形態では、第１の部分は調査ゾーンから生体液をキャピラリ力によってセンシング要素に運ぶため、繊維体を有する。
【００１６】
一実施形態では、第１の部分は、生体液に含まれる干渉要素によるＮＯの検出の歪みを回避するため、センシング要素の流入口において生体液をフィルタリングするフィルタをさらに備えている。
【００１７】
一実施形態では、フィルタはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜とオイゲノール系膜とから選択されたものである。
【００１８】
一部の実施形態では、繊維体は織物材料とすることができ、またコットン等の不織材料とすることもできる。
【００１９】
本方法の代替的な一形態では、少なくとも１つの電気化学的センサが使用され、この電気化学的センサは、絶縁性のプレーナ型支持部に取り付けられた２つの動作電極間の電解質としての調査ゾーンにおいて被検体により生成されたとりわけ汗又は滲出液などの生体液を用いて行われる電気化学的測定の結果として、信号を供給するものである。
【００２０】
一実施形態では、絶縁性のプレーナ型支持部は、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイミド、エポキシ樹脂、及びパリレン等のエラストマから選択された材料を含む。
【００２１】
本発明の代替的な一形態の方法では、２つの動作電極に接続される参照電極を設けることができる。
【００２２】
一実施形態では、参照電極は塩化銀（ＡｇＣｌ）電極である。
【００２３】
また、センシング要素が複数の同様の電気化学的センサを備えるように構成することもでき、出力信号を改善するため、これらの電気化学的センサの信号が組み合わされる。
【００２４】
電極の支持部の単位面積当たりの出力信号のパワーを改善するため、電極のパターンをヒルベルト曲線に従うように、当該電極の支持部との関係において設けることができる。
【００２５】
一実施形態では、電極の支持部との関係における電極のパターンは、ペアノ曲線、シェルピンスキー曲線、ムーア曲線、及びルベーグ曲線から選択された他の種類の曲線に従うものとすることができ、これもまた、支持部の単位面積当たりの出力信号の強度を改善することを目的とする。
【００２６】
上記の測定は、電極の導電パターンと共にプレーナ型支持部に設けられたオリフィスと共に行われるように構成することができる。
【００２７】
有利な一実施形態では、電極は、とりわけ銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及び白金黒の堆積物などの金属堆積物、又は銀（Ａｇ）若しくは金（Ａｕ）のナノ粒子がドープされたグラフェン堆積物から成り、前記ナノ粒子は、ＮＯのバインダ、とりわけグアニリルシクラーゼ又はポルフィリンなどにより機能化されるものである。
【００２８】
一実施形態では、金の金属堆積物はクラスタとして生成され、又は六角形パターン等の精密パターンに従って生成されたものである。
【００２９】
本発明の方法の一実施態様では、デバイスはさらに、第１の部分の上方に配置される第２の部分を備えることもでき、第２の部分は、電気化学的センサからの原測定結果を受け取るための電子装置を備えており、電子装置はこの原測定結果をＮＯ濃度に変換して、信号の伝送を保証するためのものである。この信号は場合によっては、環境に関連する他のパラメータを含む。
【００３０】
本発明の方法では、デバイスは、被検体の活動状態に依存する周波数で測定を行って測定結果を送信するように構成することができ、この活動状態はデバイスの第２の部分のジャイロスコープ及び／又は加速度計モジュールを用いて追跡される。
【００３１】
一実施形態では、デバイスは地理的位置モジュールを備えている。
【００３２】
本発明はまた、被検体において、所定の活動状態のシーケンスの進行中に当該被検体によって生成されたＮＯの量を検出するための検出デバイスにも関し、本デバイスは、被検体の表皮の調査ゾーンに取り付けられて防漏性に保持される第１の部分であって、表皮に由来する生体液中のＮＯの生成を直接的かつ連続的に追跡するためのものであり、電気化学的センサを用いてＮＯの検出を行うセンシング要素に取り付けられた第１の部分と、センシング要素に関連付けられたエネルギー発生器を用いて、所望の検出を可能にする読値を有する信号を送信するように構成された第２の部分と、を備えており、当該信号を読み取ることにより所望の検出を行うことができる。
【００３３】
センシング要素は、絶縁性のプレーナ型支持部に取り付けられた２つの動作電極間の電解質としての調査ゾーンにおいて被検体により生成された生体液を用いて行った電気化学的測定の結果として、前記信号を供給するように構成することができる。
【００３４】
上記の一代替形態では、２つの動作電極に接続される参照電極を設けることができる。
【００３５】
一実施形態では、絶縁性のプレーナ型支持部は、生体液を電気化学的センサに導くための少なくとも１つのマイクロチャネルを備えている。
【００３６】
センシング要素が複数の同様の電気化学的センサを備えるように構成することができ、出力信号を改善するため、これらの電気化学的センサの信号が組み合わされる。
【００３７】
一実施形態では、センシング要素は、複数のセンシングユニットに分散された複数の電気化学的センサを備えており、各センシングユニットは少なくとも１つの化学種を検出するように構成されている。その際には、センシング要素は複数の異なる化学種を検出することができる。
【００３８】
一実施形態では、絶縁性のプレーナ型支持部は複数のマイクロチャネルを備えており、各チャネルはそれぞれセンシングユニットを備えている。
【００３９】
本発明のデバイスでは、電極の支持部の単位面積当たりの出力信号の強度を改善するため、電極のパターンをヒルベルト曲線に従うように、当該電極の支持部との関係において設けることができる。
【００４０】
かかるデバイスでは、測定は、電極の導電パターンと共にプレーナ型支持部に設けられたオリフィスと共に行われるように構成することができる。
【００４１】
本発明のデバイスでは、電極は、とりわけ銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及び白金黒の堆積物などの金属堆積物、又は銀（Ａｇ）若しくは金（Ａｕ）のナノ粒子がドープされたグラフェン堆積物から成ることができ、前記ナノ粒子は、ＮＯのバインダ、とりわけグアニリルシクラーゼ又はポルフィリンなどにより機能化されるものである。
【００４２】
一実施形態では、第１の部分は、調査ゾーンから生体液をキャピラリ力によってセンシング要素に運ぶため、繊維体を有する。
【００４３】
一実施形態では、第１の部分は、生体液に含まれる干渉要素によるＮＯの検出の歪みを回避するため、センシング要素の流入口において生体液をフィルタリングするフィルタをさらに備えている。
【００４４】
本発明のデバイスでは、第２の部分を第１の部分の上方に配置することができ、第２の部分は電子装置を備えており、電子装置は、電気化学的センサからの原測定結果を受け取ってＮＯ濃度に変換して、信号の伝送を保証するためのものである。この信号は、場合によっては環境に関連する他のパラメータを含む。
【００４５】
本発明のデバイスでは、当該デバイスが被検体の活動状態に依存する周波数で測定を行って測定結果を送信するように構成することができ、この活動状態はデバイスの第２の部分のジャイロスコープ及び／又は加速度計モジュールを用いて追跡される。
【００４６】
一実施形態では、デバイスは地理的位置モジュールを備えている。
【００４７】
本発明の主題をより分かりやすくするため、以下にて、添付図面に示されている単なる例示であり限定的ではない例を参照して、一実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の検出デバイスの外観全体を示す斜視図である。
【図２】本発明のデバイスが配置された被検体の全体図である。
【図３】図１のデバイスの分解図である。
【図４】図３のデバイスの動作に相当するブロック図である。
【図５】ヒルベルト曲線に従って配置された２つの電極を支持するプレーナ型支持部の平面図である。
【図６】図２に示されている本発明のデバイスを取り付けられた健康な被検体から得られたグラフである。
【図７】デバイスの繊維体及びセンシング要素の第１の配置を概略的に示す図である。
【図８】デバイスの繊維体及びセンシング要素の第２の配置を概略的に示す図である。
【図９】３つの電極を備えた第１の実施形態のセンシング要素の電気化学的センサを概略的に示す図である。
【図１０】３つの電極を備えた第２の実施形態のセンシング要素の電気化学的センサを概略的に示す図である。
【図１１】センシング要素に配置されたマイクロ流体回路の概略的な動作図である。
【図１２】一実施形態のセンシング要素の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図面を参照すると、本発明の検出デバイスには全体として１が付されており、これは健康なヒト被検体においてＮＯの定量的測定を行うためのものである。ここで説明する例では、被検体は１６０Ｗのパワーに相当する自転車を用いた肉体活動を行う。図６に示されているように、ＮＯの検出は試験の開始時（点１１）から試験の終了時（点１２）まで、すなわち約５００秒間の時系列について行われる。図１を参照すると、デバイス１は全体的に自己接着性パーツの形態であり、これは本例では、被検体の皮膚に直接配置することができる自己接着性パッドの形態をとる。図示されていない一実施形態では、上述の自己接着性パーツは自己接着性被覆材である。
【００５０】
本発明のデバイスは固定ベース３を備えており、これは生体適合性かつ接着性の可撓性材料から成り、このベースは、デバイス全体を皮膚上に保持することを保証するものである。ベース３の中央部４ａは円形の開口となっており、ここにデバイスの第１の部分が配置される。この第１の部分は、被検体の皮膚の調査ゾーンにおけるＮＯの生成を追跡するためのものである。よって、円形の開口４ａにより、測定デバイスの第１の部分を被検体の皮膚２に直接配置することができる。開口４ａは、例えば楕円形、三角形、方形、正方形又は多角形等の他の形状をとることができる。
【００５１】
第１の部分は、センシング要素５に取り付けられる繊維体４を備えており、これはスタックのベースを構成する。繊維体４は、図７に示されているようにセンシング要素５に載せられるか、又は、図８に示されているようにセンシング要素５を覆う。繊維体は、汗に溶解された一酸化窒素を検出するため、調査ゾーンで生成された汗をセンシング要素５に運び、その後測定が行われた後、汗を排出する機能を果たす。
【００５２】
オプションとして、繊維体４とセンシング要素５の（１つ又は複数の）流入口との間にフィルタ２９を配置することができる。フィルタ２９の機能は、汗に本来的に含まれる特定の成分が汗に溶解されたＮＯの測定を妨害するのを阻止するため、汗をフィルタリングすることである。かかる干渉要素は、例えばペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ−）又は過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等である。
【００５３】
センシング要素５は、１つ又は複数の電気化学的センサ１４を用いてＮＯを検出する。この電気化学的センサ１４については、下記にて説明する。このセンサはその情報を変換器６ａに送信し、変換器６ａ自体はプロセッサ６ｂに供給する。これは、センシング要素５に関連付けられたエネルギー発生器６ｄにより給電を受ける。プロセッサ６ｂは無線通信システム６ｃに供給し、無線通信システム６ｃは、その情報を図６に示されたようなグラフに変換できるツールに当該情報を送信する。
【００５４】
この図６では、被検体が労力を発揮している間に生成されたＮＯの測定結果となる部分は、グラフの点１１と点１２との間の部分である。図６のグラフのうち点１１と点１２との間は全て、１つのパラメータに相当する。このパラメータの値に依存して、例えば動脈硬化等の病変を紐づけることができる。また、例えばアラニンのバイオアベイラビリティの監視等の生理学的機能の管理を伴うこともできる。具体的には、有機体におけるＮＯの自然の前駆体は、アラニンと呼ばれるアミノ酸である。ヒトの体は、そのアラニン貯蔵限界の範囲内でのみ、労力に応じてＮＯを生成することができる。これにより、デバイスは被検体が自己の血管拡張を管理できなくなる時期を予測することができ、これにより、負傷するリスクを予測することができる。
【００５５】
図４に示されている各種機能を実行する構成要素の全部を組み立てて組み込み電子システムが構成され、その全体について符号６が付されている。構成要素４，５，６はスタックを構成し、このスタックはシリコーン系の可撓性かつ水密性のエンベロープを用いて被検体の皮膚に保持され、その全体について符号７が付されている。
【００５６】
構成要素６の組み込み電子システムは、センシング要素５の各部を制御する機能を実行し、組み込み電子システムはまた、被検体の向き及び運動と、被検体の活動シーケンスの開始及び終了とをを知るためのジャイロスコープ又は加速度計ユニットと、皮膚の温度を測定するための温度センサと、を備えている。皮膚の温度を知ることは、血管の温度と拡張との相関付けを可能にするために有用である。
【００５７】
上記の例のセンシング要素は電気化学的なものであり、図５に示されているセンシング要素は、電気化学的センサ１４と、ポリイミドから成る絶縁性のプレーナ型支持部１０と、を備えている。電気化学的センサは、絶縁性のプレーナ型支持部１０の片面に配置された２つの電極８，９を備えており、これらの電極８，９間で、調査ゾーン内で被検体により、すなわちスタック４，５，６に沿って、汗が生成される。図５に示されているセンシング要素では、ＮＯ測定結果を各々得ることができる４つの同一のユニットが設けられているのが分かる。複数のセンシングユニットを設置することにより、カバーするゾーン内においてＮＯ生成の皮膚マップを得ることができるという利点が奏される。
【００５８】
図７を参照すると、繊維体４とセンシング要素５との配置は図３とは異なっている。絶縁性のプレーナ型支持部１０は皮膚２に直接配置されている。支持部１０における電気化学的センサが設けられた面は、皮膚２に当たる面とは反対側である。繊維体４は、皮膚と接触する部分と、支持部における電気化学的センサが設けられた面をカバーする部分と、を備えている。換言すると、繊維体４は皮膚と電気化学的センサとの間に跨っている。本実施形態では、繊維体はコットン又は不織材料を含む。
【００５９】
図８を参照すると、繊維体４とセンシング要素５との第２の配置が示されている。繊維体４はセンシング要素をサンドイッチ状に挟んでいる。その結果、繊維体４の一部が皮膚に当たるように配される。次に、センシング要素５は、繊維体における皮膚とは反対側の部分に配置される。繊維体４の皮膚側ではない部分は、センシング要素５の上に折り返されて当該センサを覆う。
【００６０】
第１の実施形態では、電気化学的センサ１４は図９に概略的に示されている３つの電極を備えており、これら３つの電極は、参照電極２０と、動作電極２１と、補助電極２２である。参照電極２０は塩化銀（ＡｇＣｌ）電極であり、補助電極２２は白金（Ｐｔ）電極であり、動作電極２１は白金黒ベースの電極である。動作電極２１は円板状となっている。この円板は参照電極と補助電極とによって部分的に囲まれており、参照電極は補助電極とは反対側にある。電気化学的センサの寸法はミリメートルのオーダである。
【００６１】
図１０に示されている第２の実施形態では、電子センサは参照電極２０と、動作電極２１と、補助電極２２とを備えている。参照電極２０は塩化銀（ＡｇＣｌ）電極であり、補助電極２２は白金（Ｐｔ）電極であり、動作電極２１は白金黒ベースの電極である。動作電極２１は円板状となっている。この円板は参照電極と補助電極とによって部分的に囲まれている。これらの電極は同心に配置されており、動作電極２１は参照電極２０によって部分的に囲まれており、参照電極２０も補助電極２２によって囲まれている。電気化学的センサの寸法はミリメートルのオーダである。
【００６２】
図９及び図面１０の電気化学的センサは、図１１に概略的に示されているマイクロ流体回路において使用することができる。
【００６３】
図１１では、繊維体４は生体液（ここでは汗）を吸収して、プレーナ型支持部１０中に示されているように３つのマイクロチャネル１５内へ生体液を輸送する。これらのマイクロチャネル１５はそれぞれ、汗をセンシングユニット１６，１７，１８へ運ぶ。図示の例では、各マイクロチャネル１５にセンシングユニットが１つずつ設けられている。センシングユニット１６は一酸化窒素を検出し、センシングユニット１７は汗に含まれる亜硝酸塩を検出し、センシングユニット１８は汗に含まれる過酸化水素を検出する。亜硝酸塩は主に、スーパーオキシド酸素（Ｏ２−・）と一酸化窒素との反応によって細胞内で生成される。よって、ＮＯ２−を検出することによりＮＯ濃度のより良好な測定結果を得ることができる。
【００６４】
したがって、各センシングユニットは化学種の検出に供されるものである。各センシングユニットは給電を受け、これにより、各センシングユニットには定常測定を行うための電位が加わる。センシングユニット１８は、過酸化水素を検出するために過酸化水素（酸化種）の酸化還元電位となっている。センシングユニット１８からのデータを処理することにより、Ｈ２Ｏ２の量が分かる。センシングユニット１６は、ＮＯを検出するためにＮＯ（酸化種）の酸化還元電位となっている。Ｈ２Ｏ２の酸化還元電位はＮＯの酸化還元電位より低いので、センシングユニット１６はＨ２Ｏ２及びＮＯの両方を検出する。センシングユニット１６からのデータを処理することにより、取り込んだＨ２Ｏ２及びＮＯの量が共に分かる。センシングユニット１７は、ＮＯを検出するために亜硝酸塩（酸化種）の酸化還元電位となっている。ＮＯ２−の酸化還元電位はＨ２Ｏ２及びＮＯの酸化還元電位より高いので、ユニット１７はＨ２Ｏ２及びＮＯと共にＮＯ２−を検出する。センシングユニット１７からのデータを処理することにより、取り込んだＨ２Ｏ２，ＮＯ及びＮＯ２−の量が共に分かる。その後、センシングユニット１６，１７，１８により生成されたデータのもう１つの処理を行うことにより、差分によって、ＮＯ，Ｈ２Ｏ２及びＮＯ２−の各化学種の量を求めることができる。
【００６５】
代替的にパルス法を用いることもできる。その際には、各センシングユニットは各種を検出することが可能な構成である。そのデータを処理すると、存在する各種の量を求めることが可能になる。
【００６６】
図１２を参照すると、センシング要素５は、絶縁性のプレーナ型支持部１０の厚さに示された３つのマイクロチャネル３０，３１，３２を備えている。センシングユニット１６，１７，１８はマイクロチャネル３０，３１，３２の各底壁に配置されている。センシングユニット１６は一酸化窒素を検出するように構成されており、センシングユニット１７は汗に含まれる亜硝酸塩を検出するように構成されており、センシングユニット１８は汗に含まれる過酸化水素を検出するように構成されている。各センシングユニット１６，１７，１８はそれぞれ３つのセンサ１４を備えている。絶縁性のプレーナ型支持部の上部にフィルタ２９が配置されている。フィルタはマイクロチャネルを覆っている。最後に、繊維体４がフィルタ２９に配置される。
【００６７】
繊維体４は生体液（ここでは汗）を吸収して、キャピラリ力を利用してこの生体液を３つのマイクロチャネル３０，３１，３２に輸送する。繊維体４によって排出された汗が、マイクロチャネルが位置する高さに到着すると、汗はフィルタ２９によってフィルタリングされて特定の干渉要素が取り除かれ、その後、汗はマイクロチャネル３０，３１，３２によって少なくともセンシングユニット１６，１７，１８まで輸送される。その後、センシングユニット１６のセンサはＮＯを検出し、センシングユニット１７のセンサは亜硝酸塩を検出し、センシングユニット１８のセンサは過酸化水素を検出する。
【００６８】
不図示の一実施形態では、センシング要素が複数のセンシングユニットを備えており、そのうちの少なくとも１つのセンサユニットがＮＯ以外の例えば過酸化水素等の化学種の検出に供される場合、フィルタ２９は省略することができる。
【００６９】
本発明のデバイスによって得られる電流強度は、ピコアンペア領域とミリアンペア領域との間になる。
【００７０】
複数の具体的な実施形態を参照して本発明を説明したが、この説明は本発明を何ら限定せず、本発明の範囲に属する限りにおいて、本発明は上記の手段の技術的に均等な態様とその組み合わせとを全て含むことが完全に明らかである。
【００７１】
「有する、」「備える」又は「含む」等及びその活用形を用いている場合、これは請求項に記載されている要素又はステップ以外のものの存在を除外するものではない。
【００７２】
請求の範囲における括弧書きの符号は、請求項の限定事項として解釈すべきものではない。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
一実施形態では、フィルタはオイゲノール系膜である。
【国際調査報告】
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