(57)【要約】【課題】  穿刺時の痛みを軽減して、対象者の負担を軽減することができるバイオセンサ用穿刺器具を提供する。【解決手段】  対象者Ｍが自分で針１２を穿刺するのではなく、バイオセンサ用穿刺器具本体１０ａに設けられている回動機構１３によって針１２を穿刺位置に穿刺する。このため、躊躇することなく穿刺することができる。また、穿刺に要する時間を短くすることができるので、穿刺時の痛みを軽減し、対象者Ｍの負担を軽減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿刺用部材を備えたアーム部と、前記アーム部を回動せしめる回動機構を備えた回動部とを有するバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項２】
前記回動機構によって、前記アーム部を回動せしめて前記穿刺用部材を穿刺位置に穿刺することを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項３】
前記回動機構が、モータを有することを特徴とする請求項１または２に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項４】
前記回動機構が、バネを有することを特徴とする請求項１または２に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項５】
前記穿刺用部材が針であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項６】
針とバイオセンサチップが別々に備えられていることを特徴とする請求項５に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項７】
前記穿刺用部材がバイオセンサカートリッジであることを特徴とする請求項５に記載のバイオセンサ用穿刺器具。
【請求項８】
前記穿刺用部材の回動機構と連動してバイオセンサチップを穿刺位置に位置決めして、試料を採取することを特徴とする試料の採取方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のバイオセンサ用穿刺器具を有するバイオセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオセンサ用穿刺器具に関する。詳細には、対象者の穿刺位置に針を穿刺することによりバイオセンサチップまたはバイオセンサカートリッジを用いて化学物質の測定や分析を行う際に用いることができるバイオセンサ用穿刺器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料採取のための穿刺を行う穿刺器具としての針を有する針付きバイオセンサチップを用いた測定では、穿刺器具により穿刺した箇所から測定対象の試料をバイオセンサチップの中空反応部に導入する。そして、この中空反応部において試料と試薬とで酵素反応や抗原−抗体反応等の生化学反応を起こし、この生化学反応により得られる情報をバイオセンサチップから測定装置に出力して試料の分析を行うものである。バイオセンサチップによる測定は、生体の持つ優れた分子識別機能を利用するものであり、微量な試料でもって化学物質の迅速かつ簡便な測定を可能にするものとして注目されている。一例として、バイオセンサチップによる測定方法を用いて、血液中のグルコース量（血糖値）や尿糖値を測定することができ、糖尿病を自己管理し予防する家庭内健康診断（セルフケア）等に使用することが可能である。
【０００３】
従来の穿刺器具を有するバイオセンサチップの一例として下記の特許文献がある。特許文献１に記載された皮膚パッチは、図９に示すように、皮膚パッチ１００には２個の層１０１、１０２が形成され、層１０１に穿刺器具である一定の針、ランセットまたはカニューレ等の侵入装置１０３、及び圧力リング１０４が取り付けられている。２個の層１０１、１０２の間には微小通路システム１０６があり、略中央に分配ポート１０５が形成されている。微小通路システム１０６に対応して、電気化学的な各検出器１０７、疎水性ゲート１０８、電気−浸透圧型ポンプ・システム１０９が配置されている。
【特許文献１】特開２００４−５２０１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の皮膚パッチ１００では、例えば、試料を採取する際に、対象者が自分で指等に穿刺器具である針（侵入装置）１０３を押し付けて穿刺するため負担が大きく、痛みの軽減が望まれている。また、針１０３が検査対象者に刺さったままの状態で採血を行わなければならないため、検査対象者の負担増が考えられるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、穿刺時の痛みを軽減して、対象者の負担を軽減することができるバイオセンサ用穿刺器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具において、穿刺用部材を備えたアーム部と、前記アーム部を回動せしめる回動機構を備えた回動部とを有することにある。
【０００７】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、対象者が自分で針を穿刺するのではなく、穿刺用部材によって、躊躇することなく穿刺することができる。また、穿刺に要する時間を短くすることができるので、対象者の負担を軽減することができる。
【０００８】
また、本発明の第２の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具であり、上記本発明の第１の特徴において、前記回動機構によって、前記アーム部を回動せしめて前記穿刺用部材を穿刺位置に穿刺することを特徴とする。
【０００９】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、バイオセンサ用装置に設けられている回動機構によってアーム部材を回動させ、アーム部材の先端に設けられている針を穿刺位置に穿刺する。従って、定められた穿刺位置で正確に穿刺することが可能である。
【００１０】
また、本発明の第３の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具であり、上記本発明の第１または第２の特徴において、前記回動機構が、モータを有することを特徴とする。
【００１１】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、モータによってアーム部材を回動させ、アーム部材の先端に設けられている針を穿刺位置に穿刺するので、短時間で確実に穿刺することができ対象者の負担を軽減させることができる。また、穿刺後、直ちに針を抜き取ることができる。
【００１２】
また、本発明の第４の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具であり、上記本発明の第１または第２の特徴において、前記回動機構が、バネを有することを特徴とする。
【００１３】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、バネの復元力によってアーム部材を回動させ、アーム部材の先端に設けられている針を穿刺位置に穿刺するので、短時間で確実に穿刺することができ対象者の負担を軽減させることができる。
【００１４】
また、本発明の第５の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具であり、上記本発明の第１〜第４のいずれかの特徴において、前記穿刺用部材が針であることを特徴とする。
【００１５】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、穿刺用部材を針とすることにより、確実に穿刺を行い、試料を流出させることができる。
【００１６】
また、本発明の第６の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具において、上記本発明の第５の特徴において、針とバイオセンサチップが別々に備えられていることを特徴とする。
【００１７】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、穿刺用器具が針とバイオセンサチップの双方を具備することにより、穿刺後、流出した試料をスムーズに採取することが可能である。
【００１８】
また、本発明の第７の特徴は、バイオセンサ用穿刺器具であり、上記本発明の第５の特徴において、穿刺用部材がバイオセンサカートリッジであることを特徴とする。
【００１９】
このように構成されたバイオセンサ用穿刺器具においては、穿刺用部材をバイオセンサカートリッジとすることにより、穿刺と試料採取を同じ位置で行うことが可能であり、確実に試料を採取できる。
【００２０】
また、本発明の第８の特徴は、試料の採取方法において、前記穿刺用部材の回動機構と連動してバイオセンサチップを穿刺位置に位置決めして、試料を採取することを特徴とする。
【００２１】
このように構成された試料の採取方法においては、穿刺用部材の回動機構によるアーム部材の動きに連動してバイオセンサチップを穿刺位置に位置決めするので、例えば、バイオセンサ用穿刺器具による穿刺後、針の上昇とともにバイオセンサチップを穿刺位置に位置決めして、穿刺によって流出した試料を採取することができる。あるいは、バイオセンサ用穿刺器具によって穿刺する際に穿刺位置にバイオセンサチップを位置決めし、穿刺によって流出した試料を直ちに採取すること等も可能である。
【００２２】
また、本発明の第９の特徴は、バイオセンサ用装置において、上記本発明の第１〜第７の特徴に記載のバイオセンサ用穿刺器具を有することを特徴とする。
【００２３】
このように構成されたバイオセンサ用装置においては、確実に穿刺を行い、採取された試料を迅速に測定することが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、対象者が自分で針を穿刺するのではなく、穿刺用部材によって、躊躇することなく穿刺することができる。また、穿刺に要する時間を短くすることができるので、対象者の負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のバイオセンサ用穿刺器具に係る第１実施形態を示す側面図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は回動機構としてモータを用いた場合の穿刺動作の各工程を示す側面図、図３（Ａ）〜（Ｄ）は回動機構としてバネを用いた場合の穿刺動作の各工程を示す側面図、図４は本発明にかかるバイオセンサ用穿刺器具の別の例を示す側面図、図５は試料採取に用いるバイオセンサチップの一例を示す平面図である。図６はバイオセンサ用穿刺器具に係る第２実施形態を示す側面図、図７はバイオセンサカートリッジの一例を示す斜視図である。図８はバイオセンサカートリッジを用いた場合の図４のバイオセンサ用穿刺器具を示す側面図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明の第１実施形態であるバイオセンサ用穿刺器具１０は、バイオセンサ用穿刺器具本体１０ａと、このバイオセンサ用穿刺器具本体１０ａに回動可能に設けられ先端１１ａに針１２を備えたアーム部材１１と、アーム部材１１をバイオセンサ用穿刺器具本体１０ａに対して回動せしめる回動機構１３と、を有しており、回動機構１３によってアーム部材１１を回動せしめて針１２を穿刺位置に穿刺するものである。
【００２７】
図１に示すように、バイオセンサ用穿刺器具本体１０ａの一側面に回動機構１３が取り付けられており、この回動機構１３にアーム部材１１が回動可能に取り付けられている。回動機構１３はバイオセンサ用穿刺器具本体１０ａに固定されている固定部位と、この固定部位に対して回動可能な回動部位を有しており、アーム部材１１は回動部位に固定されている。アーム部材１１は、図１に示すように、部分円弧上に屈曲していてもよいし、直線状の部材（図４参照）であってもよい。アーム部材１１の先端部１１ａには穿刺用の針１２が設けられており、対象者Ｍを穿刺する際（図１中２点鎖線で示す状態）に略垂直に穿刺するように取り付けられている。
【００２８】
なお、回動機構１３における駆動源としては、例えばモータ１５やバネ１６（図１において２点鎖線で表示）を採用することができる。バネ１６を用いる際には、対象者Ｍを穿刺する状態（図１中２点鎖線で示す状態）においてアーム部材１１を矢印Ａ方向へ復元力を付勢するように設けるとともに、アーム部材１１は、対象者Ｍを穿刺する前の基準位置（図３（Ａ）に示す位置）で停止するようにストッパを設けるようにする。
【００２９】
まず、図２（Ａ）〜（Ｃ）には、回動機構としてモータ１５を用いた場合の穿刺動作が示されている。まず、図２（Ａ）に示すように、針１２を持ち上げた状態で穿刺位置（例えば、対象者Ｍ）に位置決めし、回動機構１３であるモータ１５を反時計方向へ回動させてアーム部材１１を下方へ回動させる。これにより、図２（Ｂ）に示すように、針１２を対象者Ｍの指Ｆ等に穿刺する。その後、図２（Ｃ）に示すように、モータ１５を反時計方向へ回動させてアーム部材１１を持ち上げて針１２を抜き取る。
【００３０】
次に、図３（Ａ）〜（Ｄ）には、回動機構としてバネ１６を用いた場合の穿刺動作が示されている。まず、図３（Ａ）に示すように、針１２の先端１２ａが対象者Ｍの穿刺位置の僅か上方の基準位置に位置するようにアーム部材１１を位置決めするストッパ（図示省略）を設けておき、この状態でバイオセンサ用穿刺器具１０を穿刺位置に位置決めする。そして、図３（Ｂ）に示すように、指Ｆによりアーム部材１１を回動させて持ち上げて、指Ｆをはなす。これにより、アーム部材１１は、図３（Ｃ）に示すように、バネ１６の復元力により下方へ回動し、ストッパに当接して回動を停止するが、アーム部材１１の先端１１ａは惰性によってさらに下降して、針１２を対象者Ｍに穿刺する。その後、アーム部材１１の先端１１ａは、バネ弾性力により針１２を持ち上げて対象者Ｍから抜いて、基準位置に停止する。
【００３１】
以上説明したように、本発明にかかるバイオセンサ用穿刺器具１０によれば、対象者Ｍが自分で針１２を穿刺するのではなく、バイオセンサ用穿刺器具本体１０ａに設けられている回動機構１３によってアーム部材１１を回動させ、アーム部材１１の先端１１ａに設けられている針１２を穿刺位置に穿刺する。このため、躊躇することなく穿刺することができる。また、穿刺に要する時間を短くすることができるので、対象者Ｍの負担を軽減することができる。さらに、針１２を穿刺した際に、針が取り付けられているアーム部材１１が、対象者Ｍの穿刺位置にパチンと当接するので、穿刺による痛みを紛らわせて、負担を軽減することができる。
【００３２】
なお、本発明のバイオセンサ用穿刺器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、アーム部材１１を部分円弧状とし、その先端面に針１２を設けた場合を例示したが、その他、図４に示すように、アーム部材１１を直線状とし、その先端部下面に針１２を突出して設けるようにしてもよい。この場合にも、同様の作用・効果を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明にかかる試料の採取方法について説明する。この採取方法は、前述したバイオセンサ用穿刺器具１０の回動機構１３と連動してバイオセンサチップ１４を穿刺位置に位置決めして、試料を採取するものである。
例えば、回動機構１３としてモータ１５を用いる場合には、図２で示したモータ１５の回動に連動して、バイオセンサチップ１４を穿刺位置に位置決めする。すなわち、図２（Ｂ）に示すようにモータ１５を正転して穿刺位置に穿刺した後、図２（Ｃ）に示すようにモータ１５を反転して針１２を抜くと同時にバイオセンサチップ１４を穿刺位置に位置決めして、穿刺箇所から流出している試料を採取する。バイオセンサチップ１４はバイオセンサ用穿刺器具１０に備えることも可能である。
【００３４】
あるいは、回動機構１３としてバネ１６を用いる場合には、例えば、図３（Ｂ）に示すように、アーム部材１１を指Ｆによって持ち上げたときに、バイオセンサチップ１４を穿刺位置に位置決めする。その後、図３（Ｃ）に示すように、指Ｆをはなしてアーム部材１１を下方へ回動させ、針１２により対象者Ｍを穿刺する。このとき、図５に示すように、所定位置に貫通穴１４ａを有し、この穴１４ａを試料導入口２１（図７）とするバイオセンサチップ１４を用いる。そして、貫通穴１４ａを穿刺位置に位置決めし、針１２によって貫通穴１４ａを貫通して対象者Ｍを穿刺するようにする。その後、図３（Ｄ）に示すように、アーム部材１１が持ち上げられて針１２が対象者Ｍから離れると、試料が流出し、試料導入口から採取される。
なお、バネ１６を用いる場合においても、モータ１５を用いた場合と同様に、針１２を抜いた後にバイオセンサチップ１４を穿刺位置に移動させて、試料を採取するようにすることもできる。この場合も、バイオセンサチップ１４はバイオセンサ用穿刺器具１０に備えることも可能である。
【００３５】
以上説明したように、本発明にかかる試料の採取方法では、バイオセンサ用穿刺器具１０の回動機構１３によるアーム部材１１の動きに連動してバイオセンサチップ１４を穿刺位置に位置決めするので、穿刺によって流出した試料を確実且つ迅速に採取することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態にかかるバイオセンサ用穿刺器具について説明する。
図６は本発明の第２実施形態にかかるバイオセンサ用穿刺器具の要部拡大図、図７はバイオセンサカートリッジの一例を示す斜視図である。なお、図１〜図５において前述した第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３７】
このバイオセンサ用穿刺器具１０Ｂにおいては、針１２として、バイオセンサカートリッジ１４Ｂを用いている。すなわち、図６に示すように、アーム部材１１の先端面にバイオセンサカートリッジ１４Ｂを交換可能に取り付け、バイオセンサカートリッジ１４Ｂの針１２で穿刺を行って、試料を採取する。なお、この場合には、バイオセンサ用穿刺器具本体１０ａ内に測定器を設けておき、アーム部材１１を介してバイオセンサチップ１４Ｂが電気的に測定器に接続されるようにしておくのが望ましい。
【００３８】
本発明において、バイオセンサカートリッジとは、針付きのバイオセンサチップを意味し、バイオセンサカートリッジ例えば、図７に示すように先端に針１２を有するものを用いることができる。このバイオセンサカートリッジ１４Ｂは、主に、矩形状の上下一対の基板１７ａ、１７ｂと、両基板１７ａ、１７ｂ間のスペーサ層１８を有しており、先端面に針１２が突出して取り付けられている。両基板間１７ａ、１７ｂには、スペーサ層１８が切りかかれて中空反応部（図示省略）が形成されており、中空反応部の前端は針１２の近傍に開口して試料導入口２１が設けられている。また、一方の基板１７ａの内面には一対の検知用電極２２ａ、２２ｂが設けられている。この検知用電極２２ａ、２２ｂは、中空反応部において所定間隔で配置され、検知用電極２２ａ、２２の真上あるいは近傍には、試料との間で触媒、酵素等の生化学反応をさせるための試薬（図示省略）が設けられている。なお、検知用電極２２ａ、２２ｂは後端から突出して露出しており、アーム部材１１側の接続端子と電気的に接続可能となっている。
【００３９】
このようなバイオセンサカートリッジ１４Ｂを用いると、図２（Ｂ）において針１２を対象者Ｍの指Ｆから離した直後に、バイオセンサチップ１４の先端に設けられている試料導入口２１から直ちに試料を採取することができる。採取された試料は、中空反応部１９に導入されて、試薬と反応し、この反応から得られる情報を検知用電極２２ａ、２２ｂを介してバイオセンサ用穿刺器具本体１０ａ内の測定器に伝達して、所定の測定を行う。
【００４０】
なお、針１２を、例えば、ポリ乳酸やマルトース等の生分解性の材料で形成することもできる。この場合には、図２（Ｂ）に示す穿刺状態のままで試料を採取することができる。また、穿刺した際に、万が一針１２が折れて一部が体内に残った場合でも、体内で針が分解して溶けるので、折れた針を無理に回収する必要がなく、対象者Ｍの負担を軽減することができる。
【００４１】
また、図８に示すように、図４において前述した直線的なアーム部材１１を用いる場合には、アーム部材１１の先端部下面に、下向きに針１２が設けられているバイオセンサチップ１４Ｃを用いるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明に係るバイオセンサ用穿刺器具は、穿刺用部材によって、躊躇することなく穿刺することができる。また、穿刺に要する時間を短くすることができるので、対象者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のバイオセンサ用穿刺器具に係る第１実施形態を示す側面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は回動機構としてモータを用いた場合の穿刺動作の各工程を示す側面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は回動機構としてバネを用いた場合の穿刺動作の各工程を示す側面図である。
【図４】本発明にかかるバイオセンサ用穿刺器具の別の例を示す側面図である。
【図５】試料の採取に用いるバイオセンサチップの一例を示す平面図である。
【図６】針としてバイオセンサカートリッジの針を用いた場合のバイオセンサ用穿刺器具を示す側面図である。
【図７】バイオセンサカートリッジの一例を示す斜視図である。
【図８】針としてバイオセンサカートリッジの針を用いた場合の図４のバイオセンサ用穿刺器具を示す側面図である。
【図９】従来のバイオセンサ用穿刺器具を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  バイオセンサ用穿刺器具
１０ａ  バイオセンサ用穿刺器具本体
１１  アーム部材
１１ａ  先端
１２  針
１３  回動機構
１４  バイオセンサチップ
１４Ｂ  バイオセンサカートリッジ
１５  モータ
１６  バネ
【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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