(57)【要約】  本発明は、レーザー穿孔時に発生する異臭の漏洩を防止でき、かつ使用者の利便性を向上した、レーザー穿孔による採血による成分濃度測定装置を提供することを目的とする。  本発明の成分濃度測定装置は、レーザー装置と集光レンズ、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析する分析装置と、レーザー操作ボタン５とディスプレイ３と表示切替ボタン４と、充電可能な電池とレーザーの動作や分析装置の出力による成分濃度の分析や、分析結果を保存するメモリを搭載した電気回路を搭載した本体２に、レーザー光の光軸上にフィルムが設けられたスライドシート６と内部が空洞である挿入ホルダ７を挿入し、レーザー光の光軸上にフィルムが設けられたバイオセンサー８を挿入ホルダ７の突起とバイオセンサー８の開口を嵌合するものである。
2007108513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置しかつ前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２】
前記試験紙には成分測定用電極が、前記挿入体には電極が設けられ、前記試験紙との嵌合により、前記試験紙の成分分析用電極と前記挿入体の電極が電気的接続することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項３】
前記分析装置は、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項４】
前記分析装置は、検体試薬の呈色反応により体液の成分を分析する光学装置であることを特徴とする請求項３記載の成分濃度測定装置。
【請求項５】
前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムを設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項６】
前記試験紙は前記レーザー光の光軸に、さらに前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項５記載の成分濃度測定装置。
【請求項７】
前記試験紙は前記シートとしての機能をも有することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項８】
前記試験紙は前記シートとして使用するための前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項７記載の成分濃度測定装置。
【請求項９】
前記挿入体の本体と開口との嵌合側に、非対称な構造を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１０】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、非対称な構造により行われることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１１】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、前記試験紙の開口と前記挿入体の突起との嵌合で行われることを特徴とする請求項１０記載の成分濃度測定装置。
【請求項１２】
前記シートのフィルムと、前記挿入体と、前記試験紙のフィルムの少なくとも一つにまたは全部に、脱臭機能を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１３】
前記試験紙と、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは全部に、抗菌機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１４】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内にフィルタと前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記試薬は、前記成分と特異的に反応する酵素と色原体を有し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口の少なくともいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするバイオセンサー。
【請求項１５】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする請求項１４記載のバイオセンサー。
【請求項１６】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１４または１５記載のバイオセンサー。
【請求項１７】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内に前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記センサーは、電極系を有し、前記電極系は少なくとも測定電極と対電極とを備え、前記反応を前記電極系で検知し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口のいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１８】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする、請求項１７記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１９】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２０】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、前記電極系が露出するように、一部または全部を共有する開口が少なくとも２つ以上さらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光が通過する開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、
前記シートは前記試験紙の機能を有することを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２２】
前記シートは、前記シートとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されず、前記試験紙として使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、前記レーザー光の光軸に設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２３】
前記シートは、前記試験紙として使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムと、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２４】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能をさらに設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２５】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートの挿入による機械的な接点動作で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２６】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートに設けた電極との電気的接続で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２７】
前記シートのフィルムと、前記挿入体の少なくとも一つにまたは両方に、脱臭機能を設けることを特徴とする、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。  
【請求項２８】
前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは両方に、抗菌機能を設けたことを特徴とする、請求項２１から２７のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。
【請求項２９】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される穿孔アダプターであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を備え、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものである穿孔アダプター。
【請求項３０】
請求項２９記載の穿孔アダプターであって、
前記中空体は、前記第一のフィルムの周囲に形成された突起を有するものである穿孔アダプター。
【請求項３１】
請求項３０または３１記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルム、前記中空体、および前記第二のフィルムの少なくとも一つに消臭機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３２】
請求項３０ないし３１のいずれか一項記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルムに抗菌機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３３】
請求項２９ないし３２のいずれか一項記載の穿孔アダプターを、前記中空体の中心軸とレーザー光軸とを一致させて、着脱可能に備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３４】
表皮と真皮を含む皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップと、
前記表皮の穿孔箇所に、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップとを有するレーザー照射方法。
【請求項３５】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいものであるレーザー照射方法。
【請求項３６】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅は、１００〜４００μｓであり、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅は、５０〜３００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項３７】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅との差は、５０〜２００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項３８】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光との照射間隔は、５００ｍｓ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項３９】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計は、1平方センチメートル当たり１００〜３００Ｊであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４０】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーは、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とのエネルギーの合計の１０〜４０％であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４１】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記レーザーパルス光の集光径は、０．１５ｍｍ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４２】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、複数のレーザーパルス光を含むものであるレーザー照射方法。
【請求項４３】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光のそれぞれの時間幅は、１００〜４００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４４】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光の照射間隔は、５００ｍｓ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４５】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための複数のレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計は、1平方センチメートル当たり５〜１００Ｊであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４６】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
周期音を発生させる周期音発生手段を備え、
周期音発生中に穿孔を行なうものであるレーザー穿孔装置。
【請求項４７】
請求項４６記載のレーザー穿孔装置であって、
前記周期音は、中心周波数が２０〜１００Ｈｚの単調に繰り返される音であるものであるレーザー穿孔装置。
【請求項４８】
請求項４７記載のレーザー穿孔装置であって、
前記単調に繰り返される音は、ポンプの動作音、およびエンジン音を含むものであるレーザー穿孔装置。
【請求項４９】
請求項４６記載のレーザー穿孔装置であって、
前記周期音は、１分間に６０〜２０８拍の繰返しのテンポを有する音であるレーザー穿孔装置。
【請求項５０】
請求項４９記載のレーザー穿孔装置であって、
前記繰返しのテンポを有する音は、メトロノーム音、機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音、およびキーボードをたたく音を含むものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５１】
請求項４６記載のレーザー穿孔装置であって、
前記周期音発生手段は、音質または周期が異なる複数種類の周期音を発生させ、穿孔ごとに、発生させる周期音の種類をランダムに変更するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５２】
請求項４６記載のレーザー穿孔装置であって、
前記周期音の発生から穿孔までの時間が、穿孔ごとにランダムに変更されるものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５３】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、
音質または周期が異なる複数種類の周期音から、所定の周期音をランダムに選択して発生させるステップと、
所定の周期音の発生からランダム時間の経過後に穿孔を行なうステップとを有するレーザー穿孔方法。
【請求項５４】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサーで計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整する調整手段を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５５】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５６】
請求項５５記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーは、前記レーザー穿孔装置本体の表面に設置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５７】
請求項５４記載の穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを有する穿孔キャップを脱着可能に保持する保持手段を備え、
前記穿孔キャップは、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を有し、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を透過させ、かつ、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、
前記水分量測定用センサーは、前記第一のフィルムと同一平面上に配置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を有するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５８】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
使用者の属性を入力する設定ボタンを備え、
前記調整手段は、前記設定ボタンから入力された属性に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５９】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
外気の湿度を測定する湿度センサーを備え、
前記調整手段は、前記湿度センサーで計測した外気の湿度に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項６０】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、
皮膚の水分量を計測するステップと、
計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するステップとを有するレーザー穿孔方法。
【請求項６１】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記開口部の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記開口部の他端を塞ぐように設けたバイオセンサーと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項６２】
請求項６７記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーの表面の一部に指当てフィルムが形成され、前記バイオセンサーの側面に検体試薬供給路開口が形成されるものである挿入ホルダ。
【請求項６３】
請求項６１記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーは、試薬層に形成される測定電極および対電極を有するものである挿入ホルダ。
【請求項６４】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
バイオセンサーを折り曲げてその端を接合して形成した中空体と、
前記中空体の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記中空体の他端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項６５】
フィルムを介して皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、
前記フィルムを穿孔するための第1のレーザーパルス光を照射するステップと、
前記フィルムの穿孔箇所に、前記皮膚を穿孔するための第２のレーザーパルス光を照射するステップとを有するレーザー照射方法。
【請求項６６】
請求項６５記載のレーザー照射方法であって、
前記第１のレーザーパルス光の強度は、前記第２のレーザーパルス光より弱いものであるレーザー照射方法。
【請求項６７】
レーザー光を皮膚に照射して穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着されるバイオセンサーであって、
試薬層が貼付され、前記レーザー光が通過する第1の開口を有する第1の基板と、
前記第1の基板と所定の間隔で対向して配置され、前記第１の開口に対応する第２の開口を有するとともに、前記第２の開口から前記試薬層より遠い位置に空気穴を有する第２の基板と、
前記第1の基板と前記第２の基板の間に、前記第１の開口から前記試薬層まで形成される検体試薬供給路と、を有するバイオセンサー。
【請求項６８】
請求項６７記載のバイオセンサーであって、
前記レーザー光の光軸は、前記第１の開口の中心線と平行に、かつ、前記第１の開口の中心線と比較して、前記検体試薬供給路に近い位置に設定されるものであるバイオセンサー。
【請求項６９】
フラッシュランプにより励起されたレーザー光を皮膚に照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
前記フラッシュランプの発光を検出し、前記フラッシュランプの劣化度をモニターする光サンサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項７０】
請求項６９記載のレーザー穿孔装置であって、
前記光センサーが検出した装置の使用回数に基づいて、使用者に、装置のメンテナンスを要求する旨を告知する告知手段を備えるレーザー穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の皮膚をレーザー光で穿孔し、採取した生体試料中における種々の微量の特定成分を、迅速かつ簡便に定量することのできる成分濃度測定装置およびそれに用いるバイオセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイオセンサーを概念図とともに説明する。【０００３】
図５８は従来のレーザー装置及び当該レーザー装置を使用して指先の腹にレーザー光を照射している様子を示しており、１０１は内部の固体レーザー発振器であり、１０２は固体レーザー発振器１０１を内蔵した本体であって、電源並びに制御装置は別体のコントローラ１０３に設けられている。本体１０２におけるレーザー光の出力側にはレンズフード１０４が設けられ、このレンズフード１０４の内側に集光レンズ１０５が設けられ、固体レーザー発振器１０１から出力されるレーザー光はこの集光レンズ１０５によって集光される。【０００４】
指先から血液の採取を行うには、台１０６の上に、被採血者の指１０７の腹の部分を集光レンズ１０５に向けて置く。指当て１０８は、丁度人の指先が少し入り込むようにその内側が湾曲しており、その上縁部外方近傍にレーザー光が集光するように台１０６の上面に固定されている。【０００５】
被採血者の指１０７にレーザー光を照射すると照射箇所には微小な傷ができ、血液が滲み出てくる。その後、別置きのバイオセンサーで被採血者の血液を採取し、血液中の微量の特定成分について定量する（例えば特許文献１参照）。【０００６】
また、図５９は従来のバイオセンサーの一実施例として作製したグルコースセンサーの分解斜視図である。絶縁性の基板１２０に、銀ペーストと樹脂バインダーを含む導電性カーボンペーストを印刷しリード１１２、１１３と、測定極１１４、対極１１５からなる電極系が形成されている。さらに、絶縁性ペーストの印刷により絶縁層１１６が形成されている。【０００７】
電極系１１４、１１５は露出部分を研磨後、親水性高分子であるカルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣと略す）の水溶液が電極上へ展開されＣＭＣ層が形成され、このＣＭＣ層を覆うように酵素としてグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）をリン酸緩衝液に溶解したものを展開して、ＣＭＣ−ＧＯＤ層からなる反応層が形成されている。【０００８】
この基板１２０と樹脂板からなるスペーサ１１７とカバー１１９の３つの部材について、図５９に示す様に、各部材間が破線で示す位置関係になるように接着して一体化される。切りとられた部分の端部は一体化したときに試料液の導入口１１０となり、中央部は空間部１１８を形成する。また、カバー１１９は穴を有しており一体化したときに排出口１１１となっている。【０００９】
導入口１１０に試料液である血液を接触させると、血液は導入口１１０より内部へ導かれる。このとき空間部１１８内の空気は排出口１１１から速やかに排出される。このように血液は電極面上を速やかに拡がり、空間部を満たす。血液はＣＭＣを溶解し粘調な液体となり、血液中のグルコースは電極上に担持されたグルコースオキシダーゼの作用で酸素と反応して過酸化水素を生成する。電極間に電圧を印加することにより、酵素反応で生成した過酸化水素が測定電極で酸化され、これにともなう酸化電流値は基質であるグルコースの濃度に対応する（例えば特許文献２参照）。【００１０】
一方、従来よりレーザー光により皮膚を穿孔（レーザー穿孔）する際、使用者の痛みを軽減させる技術が検討されている。図６０は、従来のレーザー穿孔装置の操作フローチャートを示す。従来のレーザー穿孔装置では、装置のスタートボタンを押すと、ステップＳ１でスイッチが半押しであるか否かを判断する。音を発生させたい場合（Ｙｅｓの場合）はスイッチを半押しにしステップＳ２に進み、スピーカから音楽等の音が発生する。次にステップＳ３では、穿孔スイッチを押すことでステップＳ４に進み穿孔が行われる。次いで、一定時間経過後にステップＳ５に進みスピーカから流れる音を停止する。【００１１】
また、ステップＳ１でスイッチを半押ししない場合には、ステップＳ６に進んで穿孔スイッチを押す。これにより、ステップＳ７ではスピーカからの音が流れず穿孔が行われる（例えば特許文献３参照）。このように従来のレーザー穿孔装置では、レーザー穿孔装置にスピーカを設け、音楽や、穿孔時の動作音をキャンセルする音を発生するようにしていた。これにより、穿孔時の痛みを軽減していた。【００１２】
【特許文献１】特開平０４−３１４４２８号公報
【特許文献２】特開平０１−２９１１５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３１０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のレーザー装置およびバイオセンサーの組合せによる成分濃度測定装置では以下の問題があった。【００１４】
一つ目はレーザー光による皮膚の穿孔時に発生するプルームの異臭を使用者が嗅いでしまい、著しい不快感を覚えさせてしまうことと、光学部品へのプルームの付着による汚染である。レーザー光による皮膚の穿孔は、レーザー光エネルギーの皮膚組織の主成分である水分への吸収により、水分の加熱・蒸発による皮膚組織の熱加工である。この時、蒸発物であるプルームが空間に発生する。【００１５】
皮膚は、外部より表皮・真皮・皮下組織の順で構成され、血液を採取するためには真皮の一等表皮側の真皮乳頭内の毛細血管に達するまで穿孔する必要があり、穿孔の大半は表皮である。指腹などの手掌型の皮膚は特にこの表皮が厚く、１〜１．５ｍｍの厚さを持ち、その大半はタンパク質ケラチンを主成分とする角質層である。プルーム内には、これらタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。【００１６】
これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特にこれらを人は異臭と感じる。また、これら蒸発物がレーザー光の光学部品に付着すると、付着物のレーザー光の吸収により光学部品の透過率や反射率の低下、さらには付着物の焼き付きが発生する。【００１７】
二つ目はレーザー装置で採血する際の感染の問題である。レーザー光を集光し１ｍｍ角以下の領域で皮膚を穿孔するためには、集光レンズと皮膚の間の距離を少なくとも１センチメートル以下の精度で一定させなければならない。そのため実際には、皮膚を何らかの固定された構造体に押し当ててレーザー光を照射させる。この構造体は同一使用者が複数回使用したり、あるいは複数人が使用することになり、この構造体を介した感染の恐れがある。また、先でも述べたようにレーザー光で穿孔する際にプルームが発生し、これが付着することにより、感染する恐れもある。【００１８】
三つ目は、使用時の煩雑さである。使用者は、レーザー装置による採血後、別置きのバイオセンサーに血液を取り込ませ、このセンサーを表示器に接続して血中の種々の微量な特定成分を定量させなければならない。さらに、これまでの課題を解決するための交換部品が多数あると、使用者の利便性を低下させてしまう。【００１９】
また、従来のレーザー穿孔装置のレーザー照射条件では、レーザー光の集光径が０．５ｍｍ以上と大きく傷跡が一週間以上残ってしまう場合がある。皮膚の厚さや水分量には個人差があるが、一発のレーザー光パルスで確実に穿孔を行ない安定して採血を行なうため、結果として、必要以上のレーザー光エネルギーを照射することになっていた。このため、皮膚の穿孔深さが深すぎるため痛みが強くなる場合があった。【００２０】
発明者による検討の結果、傷痕が残らないレーザー光の集光径は、０．１５ｍｍ以下であり、望ましくは０．１ｍｍ以下であることが分かった。また、発明者は、採血に必要なレーザー光エネルギーの個人差が、集光径０．５ｍｍ（従来）では約二倍近くあったのに対して、集光径０．１５ｍｍ以下では１０数パーセント程度と小さくなることを見出した。さらに、発明者は、採血に必要なレーザー光エネルギーも、集光径が０．１５ｍｍ以下では数十ｍＪ程度と非常に小さいエネルギーで可能であることを見出した。【００２１】
発明者は、レーザー穿孔による皮膚からの採血を詳細に検討した結果、次のことを見出した。図６１は皮膚の概略図である。皮膚は外側から表皮、真皮の順で構成されており、採血を行うためには、真皮にある真皮乳頭内の毛細血管を傷つける必要がある。しかし真皮乳頭の近傍には、痛みを検知する自由神経終末も存在している。表皮は、再表面の角質層を始め５種類の層から構成されている。【００２２】
一般に、採血は指先または手のひらの皮膚から行われる。これは、例えば糖尿病患者の血糖値を測定する上で、指先や手のひらの毛細血管中の血糖値が、最も時間遅れなく測定できるからである。最も一般的な採血箇所である指先は表皮、特に角質層が厚く１〜１．５ｍｍの厚さがあると言われている。また、角質層は細胞の死骸であり、毛細血管のある真皮の真皮乳頭などの細胞組織とは様子が異なる。【００２３】
発明者は、レーザー穿孔時の皮膚の深さ方向の形状を観測したところ、例えば断面が丸いレーザー集光パターンを表面に照射すると、角質層を主体とする表皮ではほぼ円柱状の断面形状であり、真皮では円錐状の断面形状となることを発見した。【００２４】
痛みが少ないレーザー照射方法を実現するには、この真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することが重要である。深すぎると自由神経終末を刺激し痛みを感じさせる確率が高くなり、また必要以上の出血をさせてしまう。また、真皮を深く穿孔すると真皮組織をレーザー光エネルギーの光吸収による加熱と蒸発の反作用として、蒸発と反対方向への衝撃波（粗密波）を発生してしまい、これも一種の痛みとなってしまう。【００２５】
一方、前述のように、従来のレーザー穿孔装置では、レーザー穿孔装置にスピーカを設け、音楽や、穿孔時の動作音をキャンセルする音を発生させ穿孔時の痛みを軽減させていた。しかしながら、いつも同じ音楽等を聞いているとその音楽等に慣れてしまい、使用者の意識を音楽等に集中できなくなり、穿孔時の痛みを軽減することができない。【００２６】
また、穿孔スイッチを押してからレーザー穿孔が行われるタイミングがいつも同じであるため、使用者が無意識にレーザー穿孔のタイミングを意識してしまい、穿孔時の痛みを軽減することができない。【００２７】
また、従来のレーザー穿孔装置においては、集光径やレーザーパルス光の時間幅は画一的に設計できるが、レーザーパルス光エネルギーは、確実な採血を可能にするための最適な条件が使用者毎に異なるため、可変幅を設けておき、使用者が個別に設定する構成となっていた。このため、使用者はまず、自分が採血可能なレーザーパルス光エネルギーを探すために、テストレーザー穿孔をしなければならず、１回のレーザー穿孔では採血できなかった。また、一度探した条件も経時的に日々変化するのでその都度条件を探さなければならなかった。【００２８】
本発明は、これら従来の問題を解決するためになされたもので、レーザー光による穿孔時に使用者が異臭を感じることなく、使用による感染の恐れがなく、簡便に測定ができるバイオセンサーならびに成分濃度測定装置を提供することを目的とする。【００２９】
また、本発明は、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を可能にするレーザー穿孔装置のレーザー照射方法を提供することを目的としている。【００３０】
また、本発明は、レーザー穿孔の瞬間を意識させず、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作り、穿孔時の痛みが少ないレーザー穿孔装置およびレーザー穿孔方法を提供することを目的としている。【００３１】
また、本発明は、使用者がテスト穿孔することなく確実に採血可能なレーザー穿孔装置およびレーザー穿孔方法を提供することを目的としている。【００３２】
さらに、本発明は、レーザー穿孔装置の動作状態をモニターすることを目的とし、具体的には本装置の主たる劣化要因のフラッシュランプの劣化度をモニターすることを目的とする。また今一つの目的は、レーザー穿孔装置の使用回数をモニターすることである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の成分濃度測定装置は、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分を分析する分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置しかつ前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。【００３４】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。【００３５】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙には成分測定用電極が、前記挿入体には電極が設けられ、前記試験紙との嵌合により、前記試験紙の成分分析用電極と前記挿入体の電極が電気的接続するような構造を設ける。【００３６】
この構成により、使用者がレーザー穿孔により採取した体液の成分解析時に、試験紙を外して再度成分解析用に再装着することなく成分解析が可能となり、ひいては簡便な使用が可能となる。【００３７】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記分析装置は、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析するものである。【００３８】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。【００３９】
さらに、本発明の成分濃度測定装置において、前記分析装置は、検体試薬の呈色反応により体液の成分を分析する光学装置である。【００４０】
この構成により、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。【００４１】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムを設ける。【００４２】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。【００４３】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に、さらに前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。【００４４】
この構成により，レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、かつ試験紙内に閉じ込められるようになるので、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。【００４５】
また、本発明の成分濃度測定装置において、前記試験紙は前記シートとしての機能をも有する。【００４６】
この構成により、使用者は構造の異なるシートとバイオセンサーの２種類を所有・管理することがなくなり、使用者の利便性が向上できる。【００４７】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記シートとして使用するための、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムをさらに設ける。【００４８】
この構成により、使用者は構造の異なるシートとバイオセンサーの２種類を所有・管理することがなくなり、かつシートを使用の都度交換する必要がなくなるので、使用者の利便性を向上できる。【００４９】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は前記挿入体の本体嵌合側に非対称な構造を設ける。【００５０】
この構成により、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。【００５１】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、非対称な構造により行われるような構造を設ける。【００５２】
この構成により、使用者がその嵌合方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。【００５３】
さらに、本発明の成分濃度測定装置において、前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、前記試験紙の開口と前記挿入体の突起との嵌合で行われるような構造を設ける。【００５４】
この構成により、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、かつ容易に外れることが無いので、ひいては簡便な使用が可能となる。【００５５】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記シートのフィルムと、前記挿入体と、前記試験紙のフィルムの少なくとも一つにまたは全部に、脱臭機能を設ける。【００５６】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。【００５７】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙と、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは全部に、抗菌機能を設ける。【００５８】
この構成により、使用者が使用する際の感染を防止することができる。【００５９】
本発明のバイオセンサーは、検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内にフィルタと前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、前記試薬は、前記成分と特異的に反応する酵素と色原体を有し、前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口の少なくともいずれか一方に膜が設けられている。【００６０】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームはセンサー基板内に閉じ込められ、外部への漏洩を抑制することができる。【００６１】
また、本発明のバイオセンサーは、前記膜は消臭または脱臭機能を有する。【００６２】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生するプルーム内の悪臭成分を消臭または脱臭することが可能となる。【００６３】
さらに、本発明のバイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられている。【００６４】
この構成により、レーザー発振器を備えたレーザー穿孔装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。【００６５】
本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内に前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、前記センサーは、電極系を有し、前記電極系は少なくとも測定電極と対電極とを備え、前記反応を前記電極系で検知し、前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板のいずれか一方の前記開口を覆うように膜が設けられている。【００６６】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームはセンサー基板内に閉じ込められ、外部への漏洩を抑制することができる。【００６７】
また、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記膜は消臭または脱臭機能を有する。【００６８】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生するプルーム内の悪臭成分を消臭または脱臭することが可能となる。【００６９】
さらに、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられている。【００７０】
この構成により、レーザー発振器を備えたレーザー穿孔装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。【００７１】
さらに、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、前記電極系が露出するように、一部または全部を共有する開口が少なくとも２つ以上さらに設けられている。【００７２】
この構成により、レーザー発振器と分析装置を備えた装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となり、さらに、前記センサーと前記装置を電気的に接続することで接続状態の監視が可能となる。【００７３】
また、本発明、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置か算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光が通過する開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、前記シートは前記試験紙の機能を有する。【００７４】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる利便性が得られる。【００７５】
また、前記シートは、前記シートとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されず、前記試験紙として使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、前記レーザー光の光軸に設ける。【００７６】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。【００７７】
さらに、前記シートは、前記試験紙として使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムと、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。【００７８】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。【００７９】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能をさらに設ける。【００８０】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。【００８１】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートの挿入による機械的な接点動作で行う。【００８２】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。【００８３】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートに設けた電極との電気的接続で行う。【００８４】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。【００８５】
さらに、前記シートのフィルムと、前記挿入体の少なくとも一つにまたは両方に、脱臭機能を設ける。【００８６】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。【００８７】
さらに、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは両方に、抗菌機能を設ける。【００８８】
この構成により、使用者が使用する際の感染を防止することができる。【００８９】
本発明に係る穿孔アダプターは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される穿孔アダプターであって、両端に開口部を有する中空体と、前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、を備え、前記第一のフィルムは、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものである。【００９０】
上記構成によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。また、使用毎に穿孔アダプターを交換することにより、使用時に感染の恐れがなく、簡便に穿孔することができる。【００９１】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記中空体が、前記第一のフィルムの周囲に形成された突起を有するものである。【００９２】
上記構成によれば、穿孔の際、突起がレーザー穿孔予定箇所の周囲を押すことにより、レーザー穿孔時に使用者感じる刺激を緩和することができる。また、穿孔により採血する際、確実に採血することができる。【００９３】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記第一のフィルム、前記中空体、および前記第二のフィルムの少なくとも一つに消臭機能を設けたものである。【００９４】
上記構成によれば、レーザー穿孔時に発生するプルームの異臭を無臭にすることができる。【００９５】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記第一のフィルムに抗菌機能を設けたものである。【００９６】
上記構成によれば、穿孔アダプターを介した感染を防止することができる。【００９７】
さらに、本発明に係るレーザー穿孔装置は、本発明に係る穿孔アダプターを、前記中空体の中心軸とレーザー光軸とを一致させて、着脱可能に備える。【００９８】
上記構成によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。また、上記構成によれば、使用者の皮膚に接触する穿孔アダプターを使用毎に交換できるため、感染の恐れがなく簡便に穿孔することができる。【００９９】
本発明は、表皮をレーザー穿孔するためのレーザー照射条件と、真皮をレーザー穿孔するレーザー照射条件とを異ならせ、異なるレーザーパルス光エネルギーで複数回に分けて照射することで、安定した採血と痛みの少ないレーザー穿孔を実現するものである。【０１００】
具体的には、表皮を穿孔する第一のレーザーパルス光は、真皮を穿孔する第二のレーザーパルス光と比較して、その時間幅が同じかあるいは長く、レーザー光エネルギーを大きくする。ここで、表皮を穿孔するレーザーパルス光をさらに複数回に分けることも、安定した採血に有効である。この場合は、表皮を穿孔するレーザーパルス光と、真皮を穿孔するレーザーパルス光の照射条件は、個々のレーザーパルス光として比較した際に、同等か、真皮を穿孔するレーザーパルス光の方が時間幅が長く、レーザー光エネルギーが大きい場合もある。【０１０１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、表皮と真皮を含む皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップと、前記表皮の穿孔箇所に、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップとを有する。【０１０２】
上記構成によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１０３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいものである。【０１０４】
上記構成によれば、真皮でのレーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１０５】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅が、１００〜４００μｓであり、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅が、５０〜３００μｓであるものである。【０１０６】
上記構成によれば、真皮を深く穿孔することがないため、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１０７】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅との差が、５０〜２００μｓであるものである。【０１０８】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１０９】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光との照射間隔が、５００ｍｓ以下であるものである。【０１１０】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１１１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計が、１平方センチメートル当たり１００〜３００Ｊであるものである。【０１１２】
上記構成によれば、採血のためのレーザーパルス光を最小限のエネルギーとすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１１３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーが、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とのエネルギーの合計の１０〜４０％であるものである。【０１１４】
上記構成によれば、真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１１５】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記レーザーパルス光の集光径が、０．１５ｍｍ以下であるものである。【０１１６】
上記構成によれば、採血に必要なレーザーパルス光のエネルギーの個人差を小さくすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１１７】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、複数のレーザーパルス光を含むものである。【０１１８】
上記構成によれば、皮膚の厚さや水分量等による個人差に応じて、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を細かく制御できるので、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１１９】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光のそれぞれの時間幅が、１００〜４００μｓであるものである。【０１２０】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１２１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光の間隔が、５００ｍｓ以下であるものである。【０１２２】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１２３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための複数のレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計が、1平方センチメートル当たり５〜１００Ｊであるものである。【０１２４】
上記構成によれば、採血のためのレーザーパルス光を最小限のエネルギーとすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１２５】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、周期音を発生させる周期音発生手段を備え、周期音発生中に穿孔を行なうものである。【０１２６】
上記構成によれば、周期音を発生させることで使用者の意識をそらし、穿孔の瞬間を意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態を作り、この状態でレーザー穿孔を行なうため、穿孔時の痛みを低減することができる。【０１２７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音が、中心周波数が２０〜１００Ｈｚの単調に繰り返される音であるものである。【０１２８】
上記構成によれば、単調に繰り返される音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１２９】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記単調に繰り返される音が、ポンプの動作音、およびエンジン音を含むものである。【０１３０】
上記構成によれば、ポンプの動作音およびエンジン音などの単調に繰り返される音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１３１】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音が、１分間に６０〜２０８拍の繰返しのテンポを有する音である。【０１３２】
上記構成によれば、繰返しのテンポがある音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１３３】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記繰返しのテンポを有する音が、メトロノーム音、機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音、およびキーボードをたたく音を含むものである。【０１３４】
上記構成によれば、メトロノーム音、機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音、およびキーボードをたたく音などの繰返しのテンポがある音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１３５】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音発生手段が、音質または周期が異なる複数種類の周期音を発生させ、穿孔ごとに、発生させる周期音の種類をランダムに変更するものである。【０１３６】
上記構成によれば、音質または周期が異なる複数種類の周期音がランダムに変更されるので、使用者が周囲音に慣れることがなく、穿孔から意識をそらせるので、レーザー穿孔装置を使い続けた場合であっても、穿孔時の痛みを軽減する効果を維持できる。【０１３７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音の発生から穿孔までの時間が、穿孔ごとにランダムに変更されるものである。【０１３８】
上記構成によれば、周期音の発生から穿孔までの時間がランダムに変更されるので、使用者がレーザー穿孔のタイミングを予測することができず、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１３９】
また、本発明に係るレーザー穿孔方法は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、音質または周期が異なる複数種類の周期音から、所定の周期音をランダムに選択して発生させるステップと、所定の周期音の発生からランダム時間の経過後に穿孔を行なうステップとを有する。【０１４０】
上記構成によれば、音質または周期が異なる複数種類の周期音がランダムに変更されるので、使用者が周囲音に慣れることがなく、また、周期音の発生から穿孔までの時間がランダムに変更されるので、使用者がレーザー穿孔のタイミングを予測することができず、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０１４１】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサーで計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整する調整手段を備える。【０１４２】
上記構成によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０１４３】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーを備える。また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーが、前記レーザー穿孔装置本体の表面に設置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備える。【０１４４】
上記構成によれば、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極がレーザー穿孔装置本体の表面に設置されるので、皮膚の水分量を簡単に測定することができる。【０１４５】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーを有する穿孔キャップを脱着可能に保持する保持手段を備え、前記穿孔キャップが、両端に開口部を有する中空体と、前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、を有し、前記第一のフィルムが、前記レーザー光を透過させ、かつ、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、前記第二のフィルムが、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、前記水分量測定用センサーが、前記第一のフィルムと同一平面上に配置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を有するものである。【０１４６】
上記構成によれば、穿孔キャップが皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備えるので、使用毎に穿孔キャップを交換することにより、簡便かつ使用時の感染の恐れなく、確実に採血を行なうことができる。【０１４７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、使用者の属性を入力する設定ボタンを備え、前記調整手段が、前記設定ボタンから入力された属性に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものである。【０１４８】
上記構成によれば、設定ボタンから入力された年齢、性別、人種または肌質といった使用者の属性に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の状態に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０１４９】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、外気の湿度を測定する湿度センサーを備え、前記調整手段が、前記湿度センサーで計測した外気の湿度に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものである。【０１５０】
上記構成によれば、皮膚の水分量に密接に関連している外気の湿度に応じてレーザーパルス光エネルギーを調整するので、採血に適切な最小限のレーザーパルス光エネルギーをより正確に設定することができる。【０１５１】
また、本発明に係るレーザー穿孔方法は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、皮膚の水分量を計測するステップと、計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するステップとを有する。  【０１５２】
上記構成によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０１５３】
また、本発明の挿入ホルダは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、両端に開口部を有する中空体と、前記開口部の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、前記開口部の他端を塞ぐように設けたバイオセンサーと、前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、を備える。【０１５４】
上記構成によれば、バイオセンサーと挿入ホルダとスライドシートの三つの要素で構成されていたものを、一つの挿入ホルダで構成するようにしたので、使用者が本装置を使用する際に交換する部品が一つで済むという利点がある。【０１５５】
また、本発明の挿入ホルダは、前記バイオセンサーの表面の一部に指当てフィルムが形成され、前記バイオセンサーの側面に検体試薬供給路開口が形成されるものである。【０１５６】
また、本発明の挿入ホルダは、前記バイオセンサーが、試薬層に形成される測定電極および対電極を有するものである。【０１５７】
また、本発明の挿入ホルダは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、バイオセンサーを折り曲げてその端を接合して形成した中空体と、前記中空体の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、前記中空体の他端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムと、前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、を備える。【０１５８】
また、本発明のレーザー照射方法は、フィルムを介して皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、前記フィルムを穿孔するための第1のレーザーパルス光を照射するステップと、前記フィルムの穿孔箇所に、前記皮膚を穿孔するための第２のレーザーパルス光を照射するステップとを有する。【０１５９】
また、本発明のレーザー照射方法は、前記第１のレーザーパルス光の強度は、前記第２のレーザーパルス光より弱いものである。【０１６０】
上記構成によれば、第一のレーザーパルス光によりフィルムに貫通孔を形成し、皮膚のレーザー穿孔条件に個人差があった時、第二のレーザーパルス光を調整することで安定した採血が可能となる。【０１６１】
また、本発明のバイオセンサーは、レーザー光を皮膚に照射して穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着されるバイオセンサーであって、試薬層が貼付され、前記レーザー光が通過する第1の開口を有する第1の基板と、前記第1の基板と所定の間隔で対向して配置され、前記第１の開口に対応する第２の開口を有するとともに、前記第２の開口から前記試薬層より遠い位置に空気穴を有する第２の基板と、前記第1の基板と前記第２の基板の間に、前記第１の開口から前記試薬層まで形成される検体試薬供給路と、を有する。【０１６２】
上記構成によれば、使用者はレーザー穿孔後に指を検体試薬供給路の開口に持っていかなくとも、そのままの状態でバイオセンサーに被測定対象の血液を供給することが可能となる。【０１６３】
また、本発明のバイオセンサーは、前記レーザー光の光軸が、前記第１の開口の中心線と平行に、かつ、前記第１の開口の中心線と比較して、前記検体試薬供給路に近い位置に設定されるものである。【０１６４】
上記構成によれば、染み出した血液はセンサー開口中心より検体試薬供給路に近いので、より効率的に毛細管現象により試薬層に到達することが可能となる。【０１６５】
また、本発明のレーザー穿孔装置は、フラッシュランプにより励起されたレーザー光を皮膚に照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、前記フラッシュランプの発光を検出し、前記フラッシュランプの劣化度をモニターする光サンサーを備える。  【０１６６】
上記構成によれば、使用者にレーザー穿孔装置のメンテナンス時期を告知することが可能になり、穿孔装置としての信頼性を高めることが出来る。【０１６７】
また、本発明のレーザー穿孔装置は、前記光センサーが検出した装置の使用回数に基づいて、使用者に、装置のメンテナンスを要求する旨を告知する告知手段を備える。【０１６８】
上記構成によれば、使用回数によるメンテナンス時期の告知および、糖尿病患者など医療費負担者に対してある期間内の使用回数に応じた医療費等の課金が可能となる。
【発明の効果】
【０１６９】
本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を検体試薬による呈色反応によって測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、前記呈色反応を分析する光学装置と、前記成分の分析装置と、分析結果の表示手段が設けられた本体と、前記本体は前記レーザー光の光軸に開口を有し、前記開口に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けたシートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体が着脱可能に挿入され、さらに前記体液成分の分析を行う試験紙が、前記挿入体と嵌合するように設け、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。【０１７０】
また、本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、前記成分の分析装置と、分析結果の表示手段が設けられた本体と、前記本体は前記レーザー光の光軸に開口を有し、前記開口に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けたシートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体が、着脱可能に挿入され、さらに前記体液の試験紙が、前記挿入体と嵌合するように設け、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。  【０１７１】
また、本発明は、センサーの基板を貫通する開口を設け、さらに前記開口を覆うように膜が設けることにより、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームの、外部への漏洩を抑制するという効果を有するレーザー穿孔用バイオセンサーを提供することができるものである。【０１７２】
また、本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置か算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、前記シートは前記試験紙の機能を有するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがなく、プルームによる集光手段である光学部品の汚染も防止でき、使用者が採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、また、使用者は少なくとも試験紙とシートを一種類の消耗品の管理で行え、さらに、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。【０１７３】
また、本発明によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。【０１７４】
また、本発明によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０１７５】
また、本発明によれば、周期音を発生させることで使用者の意識をそらし、穿孔の瞬間を意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態を作り、この状態でレーザー穿孔を行なうため、穿孔時の痛みを低減することができる。【０１７６】
また、本発明によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０１７７】
さらに、本発明によれば、使用者にレーザー穿孔装置のメンテナンス時期を告知することが可能になり、穿孔装置としての信頼性を高めることが出来る。あるいは、使用回数によるメンテナンス時期の告知および、糖尿病患者など医療費負担者に対してある期間内の使用回数に応じた医療費等の課金が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置の上面図
【図２】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置を横から見た内部分解構成図
【図３】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置を上から見た下部内部分解構成図
【図４】本発明による第１の実施の形態における挿入ホルダの斜視図
【図５】本発明による第１の実施の形態におけるスライドシートの平面図と断面図
【図６】本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図７】レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図８】レーザー穿孔後のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図９】本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１０】本発明による第３の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１１】本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１２】本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーの分析部の構成図
【図１３】本発明による第５の実施の形態における挿入ホルダの詳細斜視図
【図１４】本発明による第５の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１５】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの分解斜視図
【図１６】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの概観図
【図１７】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの図１６の長手方向に中央部で切断した時の断面図
【図１８】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサー使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図
【図１９】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサー使用時のレーザー穿孔時の状況を詳細に表す図
【図２０】本発明の第７の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの平面図と断面図
【図２１】本発明の第８の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの平面図と断面図
【図２２】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの使用方法説明するための図
【図２３】本発明による第９の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図２４】本発明による第１０の実施の形態における別のバイオセンサーの平面図と断面図
【図２５】本発明による第９の実施の形態における別のスライドシートの認識方法を示す図
【図２６】本発明による第１１の実施の形態における別のバイオセンサーの平面図と断面図
【図２７】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図
【図２８】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の穿孔アダプター５０７の概略図
【図２９】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の穿孔アダプター５１４の概略図
【図３０】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件の概略図
【図３１】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件での皮膚の穿孔拡大図
【図３２】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置における他のレーザー照射条件の概略図
【図３３】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置に搭載されるレーザー発振器６２０の概略図
【図３４】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図（１）
【図３５】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図
【図３６】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の動作フローチャート
【図３７】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１で使用する周期音の具体例を示す図
【図３８】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１のブロック図
【図３９】本発明の第１５の実施形態のレーザー穿孔装置１において水分量測定用センサーが設置された穿孔キャップ５０７の概略図
【図４０】本発明の第１５の実施形態にかかる穿孔キャップ７を肌にあてがった状態の断面図
【図４１】本発明の第１５の実施形態にかかる穿孔キャップ５０７付近の断面図
【図４２】本発明の第１５の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の使用フローを示す図
【図４３】本発明の実施形態において皮膚の水分量測定結果に基づきレーザーパルス光エネルギーを補正する場合の説明図
【図４４】本発明の実施形態において水分量測定用センサー電極８２１および湿度センサー８２２をレーザー穿孔装置１の表面に配置した例を示す図
【図４５】本発明の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図４６】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図４７】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図４８】本発明の第１６の実施形態におけるバイオセンサーの概略図
【図４９】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図５０】本発明の第１７の実施形態におけるレーザーパルス光の発振状態を表す図
【図５１】本発明の第１７の実施形態における第一レーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図および第二レーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図（ｂ）
【図５２】本発明の第１８の実施形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図５３】本発明の第１８の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図（ａ）およびレーザー穿孔後のレーザー穿孔箇所の拡大図（ｂ）
【図５４】本発明の第１９の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図５５】本発明の第２０の実施形態におけるレーザー穿孔装置の概略図
【図５６】本発明の第２０の実施形態におけるレーザー穿孔装置の操作フロー
【図５７】本発明の第２０の実施形態における光波形の概略図
【図５８】従来のレーザー穿孔装置の概観図
【図５９】従来のバイオセンサーの分解斜視図
【図６０】従来のレーザー穿孔装置の操作フローチャートを示す図
【図６１】レーザー穿孔を説明するための皮膚の概略図
【符号の説明】
【０１７９】
１  成分濃度測定装置
２，１０２  本体
３  ディスプレイ
４  表示切替ボタン
５  レーザー操作ボタン
６  スライドシート
７，２０７  挿入ホルダ
８  バイオセンサー
９  レーザー装置
１０  電池
１１  電気回路
１２，１０５  集光レンズ
１３  分析光学装置
１４，２１３  円筒体
１５，２１４  切り欠き
１６  突起
１７，３１３  レーザー光
１８，１０７，３１４  指
１９  貫通孔
２０  レーザー穿孔
２１  プルーム
２２，３２  開口
３１，５１，１００，２５１，３０１，４５１  基板
３３，５４，６３，６５，２５４，３０４，３２５，４５４  フィルム
５２  フィルタ
５３，２５５，３０５，４５５  検体試薬
５５，１１７，２５６，３０６，４５６  スペーサ
５６，２５７，３０７，４５７  検体試薬供給路
５７，１１９，２５８，３０８，４５８  カバー
５８，２５９，４５９  空気孔
５９  基板開口
６０  スペーサ開口
６１  カバー開口
６２  第二の開口
６４  第三の開口
６６  発光素子
６７  受光素子
１０１  固体レーザー発振器
１０３  コントローラ
１０４  レンズフード
１０６  台
１０８  指当て
１１０  導入口
１１１  排出口
１１２，１１３  リード
１１４  測定極
１１５  対極
１１６  絶縁層
１１８  空間部
２１８  第１の電極
２１５  第１の突起
２１６  第２の突起
２１７  第３の突起
４２５  スイッチ
【発明を実施するための最良の形態】
【０１８０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーおよび成分濃度測定装置について、図面を用いて説明する。図１は本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置の上面図であり、図２は図１を横から見た成分濃度測定装置の内部分解構成図であり、図３は図１を上から見た成分濃度測定装置の下部内部分解構成図である。【０１８１】
図１において、成分濃度測定装置１は、本体２に具備されたディスプレイ３とディスプレイ３の表示切替ボタン４とレーザー操作ボタン５と、さらに、本体２に交換可能なスライドシート６と、本体２に嵌合されている挿入ホルダ７と、バイオセンサー８から構成される。図１では、挿入ホルダ７とバイオセンサー８が分離しているが、動作時は挿入ホルダ７とバイオセンサー８は嵌合によって一体化している。【０１８２】
図１を横から見た内部分解構成図である図２において、図１と同一符号番号は図１のそれと同一であり、本体２の内部には、レーザー装置９と、充電可能な電池１０と、電気回路１１と、集光レンズ１２が配置される。図１を上から見た内部分解構成図である図３において、図１および図２と同一符号番号は図１および図２のそれと同一である。バイオセンサー８の分析用である分析光学装置１３と、レーザー操作ボタン５と、ディスプレイ３と、表示切替ボタン３と、電池４と、レーザー装置９は、図示しない配線によって電気回路１１と接続している。同じくレーザー装置９は、図示しない配線によって電池１０と接続している。【０１８３】
（挿入ホルダ）
図４は挿入ホルダ７の詳細斜視図であり、挿入ホルダ７は円筒体１４に、その一端部に切り欠き１５と、他方の端部に突起１６が三方向に配置されている。【０１８４】
円筒体１４は種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。本実施の形態においては、ＡＳ樹脂とした。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。【０１８５】
挿入ホルダ７の外形は、バイオセンサー８が挿入可能な範囲であればよく、望ましくは３〜２５ｍｍである。また、円筒体１４の肉厚は０．２〜３ｍｍ、長さは５〜３０ｍｍである。本実施の形態では円筒形としたが多面筒体なども利用可能である。【０１８６】
（スライドシート）
図５はスライドシート６の詳細であり、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０１８７】
基板３１はポリエチレンテレフタレートや、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル等からなり、本実施の形態では、ポリエチレンテフタレートとした。基板３１には開口３２があり、開口３２はフィルム３３で覆われている。フィルム３３は、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。スライドシート６は、全体の厚さが０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さが５〜３０ｍｍであり、長辺の長さが３０〜６０ｍｍである。【０１８８】
（バイオセンサー）
図６はバイオセンサー８の詳細図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図６（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０１８９】
基板５１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の材料であり、カバー５７は絶縁性の材料であって、空気孔５８はほぼ円形であり、カバー５７の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。また、可視光から近赤外光に対してほぼ透明である厚さとしている。本実施の形態ではポリカーボネートを使用した。また、カバー５７には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。【０１９０】
そしてカバー５７は、検体試薬を供給する検体試薬供給路５６を形成するための切欠部を有するスペーサ５５と、血球成分を分離するためのフィルタ５２と、試薬が含浸された試薬層５３とを、基板５１との間に挟み込み、基板５１と一体に配置される。試薬層５３は、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。【０１９１】
基板５１、スペーサ５５、カバー５７には、貫通する開口が各々に、基板開口５９、スペーサ開口６０、カバー開口６１としてある。そして、基板開口５９を覆うよう基板５１のスペーサ５５とは反対の面にフィルム５４が接着される。また、第二の開口６２が三ヶ所に設けられている。第二の開口６２は、各々基板５１、スペーサ５５、カバー５７を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。【０１９２】
バイオセンサー８の全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。【０１９３】
次に動作について詳細な説明を行う。【０１９４】
（準備）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。次に、同じく本体２に挿入ホルダ７を嵌合で挿入する。挿入ホルダ７には切り欠き１５が設けられており、この切り欠き１５により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。【０１９５】
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口６２は、挿入ホルダ７の突起１６と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口６２はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図６では第二の開口６２を三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、その断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口６２の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ７の突起１６の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。【０１９６】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム５４上の基板開口５９に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ７の突起１６がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０１９７】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。【０１９８】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。【０１９９】
また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。【０２００】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。【０２０１】
図７はレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔を行う使用者の指１８に対して、レーザー光は集光レンズ１２で集光されその軌跡がレーザー光の軌跡１７である。使用者の指１８はバイオセンサー８のフィルム５４と接しており、本体からのレーザー光１７は図７のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光１７は、スライドシート６のフィルム３３、開口３２、挿入ホルダ７の内部、バイオセンサー８の開口２２、フィルム５４と伝播し、使用者の指１８の上で集光するように設定されている。【０２０２】
スライドシート６の開口３２、挿入ホルダ７の内径、バイオセンサー８の開口２２を構成する、各開口５９、６０、６１の開口径は、レーザー光１７を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。さらに、図６では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。【０２０３】
レーザー光１７は、フィルム３３で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム５４ではレーザー光１７がほぼ集光されていてそのエネルギー密度が高いので、吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指１８の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする。【０２０４】
図８はレーザー穿孔直後のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔によって、フィルム５４には貫通孔１９が、使用者の指１８の皮膚にはレーザー穿孔２０が、皮膚の組織が蒸発することでプルーム２１が発生する。【０２０５】
図８のように、皮膚の組織が蒸発して発生したプルーム２１は、フィルム５４にレーザー光の照射によって形成された貫通孔１９を介して、バイオセンサー８の開口２２、挿入ホルダ７の内部、フィルム３３が形成する開口側へと向かう。使用者が指１８をバイオセンサー８より離した後も、フィルム５４の貫通孔１９は皮膚のレーザー穿孔２０と同様に非常に小さいものであるため、逆流する量は非常にわずかとなり、使用者がプルーム２１の悪臭を嗅ぐことが無くなる。【０２０６】
外部からの気密が確保されたグローブボックス内を、窒素ガスで充満させ本実施の形態の成分濃度測定装置をグローブボックス内で使用し、レーザー穿孔を行った。レーザー穿孔後に、グローブボックス内のガスを排気装置で評価ボックスに取り出し、硫化化合物を検知するガス検知管で調べたところ、レーザー穿孔を行わない場合と比較しても同等レベルの検知量であった。【０２０７】
フィルム５４の基材には、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。フィルム５４は、レーザー光１７の波長に対して吸収係数が高いほうがより好ましい。本実施の形態ではポリカーボネートとした。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。【０２０８】
フィルム３３の基材には、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム３３は、レーザー光１７の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。【０２０９】
フィルム５４とフィルム３３、挿入ホルダ７の内部はプルーム２１の異臭成分に対する消臭機能も有している。プルーム２１内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。【０２１０】
主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。【０２１１】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。化学吸着剤は０．１〜１μｍ程度の大きさであり、また化学吸着剤の形状も特に限定されるものではない。【０２１２】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。【０２１３】
これら化学吸着剤と物理吸着剤は、フィルム３３、５４や挿入ホルダ７の基材に添加することや、フィルム３３、５４や挿入ホルダ７の内部に塗布することで達成可能である。また、これら吸着剤を基板５１、スペーサ５５、カバー５７に添加や塗布することも好適である。【０２１４】
また、フィルム５４は使用者の指１８と接触するので抗菌性を持たせると好適である。各種抗菌剤が使用可能であり、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。【０２１５】
なお、抗菌性はバイオセンサー８のフィルム５４に限らず、バイオセンサー８の外表面や挿入ホルダ７、さらにはスライドシート６に施すことも有益である。【０２１６】
本実施の形態では、リン酸ジルコニニウムに銀を担持した抗菌剤を用い、塗料に０．５ｗｔ％となるように添加し基板に塗布した。さらに外表面には、それを構成する樹脂に上記抗菌剤を０．５ｗｔ％添加した。なお、両加工法では、抗菌剤は０．５ｗｔ％〜１．０ｗｔ％が抗菌効果を有し、経済的である。【０２１７】
使用者は、皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路５６に採血箇所を触れさせることで、空気孔５８が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。血液は途中フィルタ５２により血液中の血球成分が捕捉され、血漿成分のみが検体試薬５３へと到達する。【０２１８】
フィルタ５２は、ガラス繊維や不繊布などの繊維質状の材料からなり、網目状に構成されている。繊維質間隔によってその間隔以上の大きさの被分析液中の成分を捕捉することができる。捕捉する成分は検体試薬５３での被分析物と試薬の反応を妨害する成分や、被分析物以外で色を有する成分である。繊維質間隔は数μｍから数１０μｍ程度であり、望ましくは１から５μｍである。検体試薬供給路５６方向の長さは数ｍｍ程度であり、望ましくは１から５ｍｍである。【０２１９】
検体試薬５３には当業者にとって公知である酵素比色法の酵素ならびに色原体が、基板５１の上に塗布や貼着や印刷、あるいは濾紙やフィルムその他の担体に塗布や印刷、含浸、あるいは練り込み等により一体化した状態で設置されている。検体試薬５３の大きさは、一辺が３ｍｍ以上の正方形または長方形であるのが望ましい。【０２２０】
検体試薬５３に達した被分析液である血液は、分析物をグルコースとした場合、グルコースと検体試薬５３内の酵素と、グルコース＋酸素＋水  −（グルコースオキシターゼ）→  グルコン酸＋過酸化水素、の反応を行い、さらに反応生成物と色原体がもう一つの酵素と、過酸化水素＋色原体  −（ペルオキシターゼ）→  過酸化水素＋キノン系色素、の反応を行う。この一連の反応により、検体試薬５３は分析物であるグルコース濃度に応じた呈色を示す。【０２２１】
グルコースオキシターゼの代わりに、ピラノースオキシダーゼも使用できる。ペルオキシダーゼの代わりに、ヘモグロビン、チオシアン酸鉄、フェロシアン化鉄、ヨウ化カリウム及びモリブデン酸アンモニウムなども使用できる。【０２２２】
色原体としては発色した場合可視部に吸収のあるものであればよく、ｏ−アニシジン、ベンチジン、ｏ−トリジン、テトラメチルベンチジン、ロイコ系色原体及び４−アミノアンチピリンとフェノール又はその誘導体やアニリン誘導体を組み合わせるトリンダー系試薬などが使用できる。【０２２３】
図１２は、検体試薬５３の呈色状態を測定するための分析光学装置１３の構成図である。電気回路１１と電気的に接続する発光素子６６の光は、本体２に設けられた開口を通して、バイオセンサー８の発光素子６６の光に対して実質的に透明なカバー５７を介して検体試薬５３に入射し、反射光が同じく電気回路１１と電気的に接続する受光素子６７によって検出される。【０２２４】
本体２の分析光学装置１３の開口は、外部からの塵などの進入を防ぐ目的として、発光素子６６から発する光の波長に対して透明な窓材を設置することも可能である。窓材としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＭＳ樹脂、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ナイロン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン/マレイミド共重合体、フェノール樹脂、ノンブロム系難燃ＰＣ、シクロオレフィンポリマー、メタクリル樹脂、三酢酸セルロース、酸化珪素（ＳｉＯ２）やＢＫ７などの各種ガラス材料が使用可能である。【０２２５】
呈色度合いは、可視光や近赤外光の単色による反射比や、またはこれらの複数光による強度比によって濃度に換算する。光源は、ランプと分光フィルタの組合せや、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）が使用できる。本実施の形態では、グルコースオキシターゼとペルオキシターゼの酵素とキノン色素を用いて、波長６１０ｎｍの発光ダイオードの反射光で分析を行った。【０２２６】
解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。【０２２７】
以上のように第１の実施の形態による成分濃度測定装置は、本体にレーザー装置と集光レンズと、バイオセンサーの呈色反応を判定するための光学装置と、電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。【０２２８】
また、検体試薬の呈色反応によって成分分析を行うバイオセンサーに、レーザー光の光軸上にレーザー光で穿孔されるフィルムを設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出され、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。【０２２９】
さらに、スライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。【０２３０】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明における第２の実施の形態によるバイオセンサーについて詳細な説明を行う。なお、第１の実施の形態と異なる点についてのみ記載する。【０２３１】
第１の実施の形態では、使用者は異なる構造である図５のスライドシート６と図６のバイオセンサー８を使用していた。本実施の形態では、スライドシート６として図６のバイオセンサー８を使用する。図６のバイオセンサー８の開口５９、６０、６１とフィルム５４を、図５のスライドシート６の開口３２とフィルム３３に対応させて、レーザー光の光軸上に配置する。【０２３２】
レーザー穿孔時、スライドシート６として使用するバイオセンサー８のフィルム５４は、集光レンズの集光点よりも集光レンズ側であるので、この上でのレーザー光のエネルギー密度は低く、レーザー光により貫通孔は形成されないのでスライドシートとして使用後に、改めてバイオセンサーとして使用することが出来る。これにより、使用者は管理する消耗品の種類を少なくすることが出来るので、利便性が向上できる。【０２３３】
（第３の実施の形態）
また、本発明による第３の実施の形態におけるバイオセンサーについて詳細な説明を行う。なお、これまでの実施の形態と異なる点についてのみ記載する。バイオセンサーを図１０に示す。図１０（ａ）は平面図であり、図１０（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１０（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。バイオセンサーをスライドシートとして使用する際の第三の開口６４およびフィルム６５をさらに設けている。スライドシートとして使用する時はレーザー光の光軸は、この第三の開口６４とフィルム６５がこの上に配置するようになっており、フィルム６５は複数回レーザー光を照射しても貫通孔が開かないように構成されている。【０２３４】
フィルム６５として、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等の各種プラスチックや樹脂が利用可能である。また、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものも利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。【０２３５】
フィルム６５は、レーザー光の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。さらに、フィルム６５に第１の実施の形態と同様に、消臭機能と抗菌性を持たせると好適である。【０２３６】
これにより、通常２５〜５０枚のバイオセンサーを一単位として購入する使用者がその内の１枚をスライドシート専用として使用することが可能となり、バイオセンサーを空気中に長時間暴露することによる検体試薬の分析性能低下を防止すると共に、都度のスライドシートの交換を行う必要がないので使用者の利便性を向上できる。【０２３７】
（第４の実施の形態）
以下に本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーを図９と図１１に示す。図９は、第１の実施の形態におけるバイオセンサーである図６に変更を加えたものであり、図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図９（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。また、図１１は、第３の実施の形態におけるバイオセンサーである図１０に変更を加えたものであり、図１１（ａ）は平面図であり、図１１（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１１（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。以下では、これまでの実施の形態と異なる点についてのみ記載する。【０２３８】
図９および図１１のバイオセンサーでは、開口５９、６０、６１の一方に設けられたフィルム５４に加えて、もう一方にフィルム６３をさらに設けている。フィルム６３として、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等の各種プラスチックや樹脂が利用可能である。また、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものも利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム６３は、レーザー光の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。さらに、フィルム６３に第１の実施の形態と同様に、消臭機能と抗菌性を持たせると好適である。【０２３９】
第１の実施の形態では、レーザー穿孔時に発生する異臭成分を含むプルームは、生体側であるフィルム５４にレーザー穿孔時に形成される貫通孔を介して、バイオセンサー８の開口５９、６０、６１と挿入ホルダ７の内部とスライドシート６から形成される空間に漂い、これらの消臭機能によって使用者がプルームの異臭を嗅ぐことがないようにしている。【０２４０】
本実施の形態では、バイオセンサー８のフィルム５４にレーザー穿孔時に形成される貫通孔を介して、バイオセンサー８の開口５９、６０、６１と、レーザー穿孔時に貫通孔が形成されないフィルム６３とで形成される空間にレーザー穿孔時に発生する異臭成分を含むプルームが漂う。異臭成分は、フィルム５４とフィルム６３の消臭成分によって無臭化され、使用者がプルームの異臭を嗅ぐことがないようにし利便性が向上できる。【０２４１】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。【０２４２】
（第５の実施の形態）
以下に本発明による第５の実施の形態について説明する。図１３は挿入ホルダ２０７の詳細斜視図であり、図１３において、２１３は円筒体、２１４は円筒体２１３の一端部の切り欠き、２１５は円筒体２１３の一端部の第一の突起、２１６は円筒体２１３の一端部の第二の突起、２１７は円筒体２１３の一端部の第三の突起、２１８は円筒体２１３の外壁上で第一の突起２１５へ延伸する第一の電極である。また、図示されていないが円筒体２１３の外壁上で第二の突起２１６へ延伸する第二の電極が配置されている。【０２４３】
円筒体２１３は種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニール、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。本実施の形態においては、ＡＳ樹脂とした。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。第一の電極２１８および第二の電極は導電性を有する材料であればよく、本実施の形態では銅とした。望ましくは銅やアルミなどの金属材料や、金属材料に金属メッキや防錆処理が施されたものが利用可能である。【０２４４】
挿入ホルダ２０７の外形は、バイオセンサー８が挿入可能な範囲であればよく、望ましくは３〜２５ｍｍである。また、円筒体２１３の肉厚は０．２〜３ｍｍ、長さは５〜３０ｍｍである。本実施の形態では円筒形としたが多面筒体なども利用可能である。【０２４５】
（バイオセンサー）
図１４は本実施の形態にかかるバイオセンサー８の詳細図であり、図１４（ａ）は平面図であり、図１４（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１４（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０２４６】
２５１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の基板であって、基板２５１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極２５３、測定電極２５２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。【０２４７】
２５８は絶縁性のカバーであって、２５９はほぼ円形の空気孔であり、カバー２５８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレートとした。また、カバー２５８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。【０２４８】
そしてカバー２５８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路２５７を形成するための切欠部を有するスペーサ２５６と、試薬が含浸された試薬層２５５とを、基板２５１との間に挟み込み、基板２５１と一体に配置される。【０２４９】
スペーサ２５６は、基板２５１上の対電極２５３、測定電極２５２を覆うように配置され、スペーサ２５６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路２５７が形成されるものであり、前記試薬層２５５は、スペーサ２５６の切欠部から露出している対電極２５３、測定電極２５２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。【０２５０】
さらに、基板２５１、スペーサ２５６、カバー２５８には、貫通する開口が各々に、基板開口２６０、スペーサ開口２６１、カバー開口２６２としてある。そして、基板開口２６０を覆うよう基板２５１のスペーサ２５６とは反対の面にフィルム２５４が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。【０２５１】
また、第二の開口２６３と第三の開口２６４が設けられ、測定電極２５２と対電極２５３が開口２６４内の一部に露出している。第二の開口２６３と第三の開口２６４は、各々基板２５１、スペーサ２５６、カバー２５８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。【０２５２】
次に動作について詳細な説明を行う。【０２５３】
（準備）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。次に、同じく本体２に挿入ホルダ２０７を嵌合で挿入する。挿入ホルダ２０７には切り欠き２１４が設けられており、この切り欠き２１４により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ２０７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。【０２５４】
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口２６３と第三の開口２６４は、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１７と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口２６３はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図１４では第二の開口２６３を一ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第三の開口２６４と第二の開口２６３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口２６３や第三の開口２６４の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１６を含む突起の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。【０２５５】
バイオセンサー８が挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入されると、バイオセンサー８の第三の開口２６４内の測定電極２５２と対電極２５３は、挿入ホルダ２０７の円筒体２１３の外周にある第一の電極２１８、図示されていない第二の電極と各々電気的接合状態となる。さらに図１から図３で図示していないが、本体２に嵌合にて挿入された挿入ホルダ２０７の第一の電極２１８と第二の電極は、本体２内で電気回路１１と電気的接続状態となるように本体２側に第一の電極２１８と第二の電極用の端子が配置されている。バイオセンサー８と本体２が電気的接合状態になると、電気回路１１より成分濃度測定装置１がレーザー穿孔と成分濃度分析の準備状態となり、その状態に至ったことをディスプレイ３に表示し使用者が認知可能とする。【０２５６】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム２５４上の基板開口２６０に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ２０７の突起、第一の突起２１５と第二の突起２１６、第三の突起２１７がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０２５７】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。【０２５８】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。【０２５９】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。【０２６０】
レーザー穿孔後、使用者は皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路２５７に採血箇所を触れさせることで、空気孔２５９が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。採取された血液は、試薬層２５５で試薬と採血された血液中の被測定物質と反応し反応で生成した電荷は、測定電極２５２と対電極２５３、挿入ホルダ２０７の電極を経て電気回路１１で電荷量が解析され、解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。【０２６１】
このような本発明の実施の形態の成分濃度測定装置によれば、本体にレーザー装置と集光レンズと、成分分析も可能な電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。【０２６２】
また、バイオセンサーにレーザー光の光軸上にレーザー光で穿孔されるフィルムを設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出され、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。【０２６３】
さらに、挿入ホルダの本体挿入側に、非対称な構造を設けたことにより、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。【０２６４】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合は、バイオセンサーの開口と挿入ホルダの突起との嵌合で行われるような構造を設けたことにより、使用者がその嵌合方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。【０２６５】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合は、バイオセンサーの開口と挿入ホルダの突起との嵌合で行われるような構造を設けたことにより、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、かつ容易に外れることが無いので、ひいては簡便な使用が可能となる。【０２６６】
さらに、バイオセンサーの測定電極ならびに対電極が、挿入ホルダの表面に設けられた各電極と、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合により電気的接続するような構造を設けたことにより、使用者がレーザー穿孔により採取した体液の成分解析時に、試験紙を外して再度成分解析用に再装着することなく成分解析が可能となり、ひいては簡便な使用が可能となる。【０２６７】
さらに、スライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。【０２６８】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダ、スライドシートに抗菌機能を設けたことにより、使用者が使用する際の感染を防止することができる。【０２６９】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。【０２７０】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。【０２７１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図１５から図１７に示す。図１５はその分解斜視図であり、図１６はその概観図、図１７は図１６のセンサーを長手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０２７２】
基板３０１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の材料であって、基板３０１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極３０３、測定電極３０２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。【０２７３】
カバー３０８は絶縁性の材料であって、空気孔３０９はほぼ円形であり、カバー３０８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態ではポリカーボネートを使用した。【０２７４】
また、カバー３０８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。【０２７５】
そしてカバー３０８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路３０７を形成するための切欠部を有するスペーサ３０６と、試薬が含浸された試薬層３０５とを、基板３０１との間に挟み込み、基板３０１と一体に配置される。【０２７６】
スペーサ３０６は、基板３０１上の対電極３０３、測定電極３０２を覆うように配置され、スペーサ３０６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路３０７が形成されるものであり、前記試薬層３０５は、スペーサ３０６の切欠部から露出している対電極３０３、測定電極３０２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。【０２７７】
さらに、基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８には、貫通する開口が各々に、基板開口３１０、スペーサ開口３１１、カバー開口３１２としてある。そして、基板開口３１０を覆うよう基板３０１のスペーサ３０６とは反対の面にフィルム３０４が接着される。また、カバー開口３１２を覆うようカバー３０８のスペーサ３０６とは反対の面にフィルム３２５が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。【０２７８】
次に動作について詳細に説明を行う。【０２７９】
図２２は使用方法を説明するための図である。図２２において、図番３１９は本体、図番３２１は本体３１９上の表示手段、図番３２２は本体３１９上の操作手段、図番３２０はレーザー穿孔用バイオセンサー（以下、センサーと呼ぶ場合がある）である。本体３１９の内部には、図示しないレーザー発振器と、同じく図示しないレーザー発振器より発振されるレーザー光の集光手段、同じく図示しないレーザー発振器を動作および制御するための電気基板が配置されている。【０２８０】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯や９〜１０μｍ帯が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。【０２８１】
さらに図示しないものの、本体３１９はレーザー穿孔用バイオセンサーを保持し、レーザー穿孔用バイオセンサーに定電圧を印加し、この時の被検体試料中の被分析物濃度に対応した電流を電圧に変換する変換回路、変換された電圧をデジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器、測定値を記録するメモリと、これらを動作および制御するための電気基板が配置されている。また図示しないものの、これらの動力となる電源が配置されている。【０２８２】
表示手段３２１には、測定値やメモリに保管された値、装置の状態、日時などが表示される。操作手段３２２は、例えば押しボタンであって、レーザー光の発振動作や測定の開始動作、表示手段３２１の表示切り替え動作などを行う。【０２８３】
使用者は、本体３１９の一面にセンサー３２０が接するように配置する。センサー３２０のフィルム３０４のほぼ中心に穿孔予定箇所が来るように、指をセンサー３２０に乗せる。操作手段３２２を動作させてレーザー発振器よりレーザー光を発振させ、指の皮膚に採血のための穿孔を行う。穿孔後、使用者は一旦指をセンサー３２０より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μｌ程絞り出す。その後、センサー３２０の側面にある検体試薬供給路３０７に採血箇所を触れさせることで、センサー３２０に血液が収集される。分析結果は表示手段３２１に表示され、使用者に認知される。【０２８４】
図１８は使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図である。図１８において、レーザー穿孔を行う使用者の指３１４、集光手段で集光されるレーザー光の軌跡３１３である。使用者の指３１４はセンサー３２０のフィルム３０４と接しており、本体からのレーザー光３１３は図１８のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光３１３はセンサー３２０のカバー開口３１２、スペーサ開口３１１、基板開口３１０と伝播し、使用者の指３１４の上で集光するように設定されている。【０２８５】
各開口３１０、３１１、３１２の開口径は、レーザー光３１３を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。さらに、図１５〜１７では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。【０２８６】
レーザー光３１３は、フィルム３２５で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム３０４では吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指３１４の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする。【０２８７】
図１９はレーザー穿孔時の状況を詳細に表す図である。図１９において、貫通孔３１５はレーザー光でフィルム３０４に形成される。レーザー穿孔３１６は同じく使用者の指３１４の皮膚に形成される。プルーム３１７はレーザー穿孔時に皮膚の組織が蒸発した際に発生する。【０２８８】
図１９のように、皮膚の組織が蒸発して発生したプルーム３１７は、フィルム３０４にレーザー光の照射によって形成された貫通孔３１５を介して、基板開口３１０、スペーサ開口３１１、カバー開口３１２、フィルム３２５が形成する開口側へと向かう。使用者が指３１４をセンサーより離した後も、フィルム３０４の貫通孔３１５は皮膚のレーザー穿孔３１６と同様に非常に小さいものであるため、逆流する量は非常にわずかとなり、使用者がプルーム３１７の悪臭を嗅ぐことが無くなる。【０２８９】
フィルム３０４の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニールアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではポリエチレンを使用した。【０２９０】
フィルム３０４は、レーザー光３１３の波長に対して吸収係数が高いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。【０２９１】
フィルム３２５の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニールアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではポリスチレンを用いた。【０２９２】
フィルム３２５は、レーザー光３１３の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。【０２９３】
フィルム３０４とフィルム３２５はプルーム３１７の異臭成分に対する消臭機能も有している。プルーム３１７内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。【０２９４】
主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。【０２９５】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。化学吸着剤は０．１〜１μｍ程度の大きさであり、また化学吸着剤の形状も特に限定されるものではない。【０２９６】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。【０２９７】
これら化学吸着剤と物理吸着剤は、フィルムの基材に添加することや、フィルムに塗布することで達成可能である。また、これら吸着剤を基板に添加や塗布することも好適である。【０２９８】
また、フィルム３０４は使用者の指３１４と接触するので抗菌性を持たせると好適である。各種抗菌剤が使用可能であり、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３ 等があげられる。本実施の形態では銀をリン酸ジルコニムに担持した抗菌剤をフィルム３０４に０．５ｗｔ％になるように混練した。【０２９９】
このような本発明の第６の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、センサーに開口とその一方にフィルムを設け、さらにフィルムに脱臭・消臭機能を設けることにより、レーザ穿孔時に発生する異臭を含むプルームが外部に漏洩することを防止することと、異臭成分を脱臭・消臭することができる。【０３００】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図２０に示す。図２０（ａ）は平面図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の長手方向に中央部で切断した時の断面図である。第６の実施の形態と異なるのは、新たに第二の開口３２３が三ヶ所に設けられたことのみである。第二の開口３２３は、各々基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。【０３０１】
第二の開口３２３は、次のように動作する。第６の実施の形態では、センサーと本体は接触によって接続されていたが、本第７の実施の形態では、本体には第二の開口３２３と一致するように突起が設けられており、使用者はこの突起にセンサーを挿入することで本体と接続できる。このため、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。【０３０２】
また、第二の開口３２３はセンサーの短辺方向に非対称な位置に配置されている。このため、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。さらに、第二の開口３２３より突出する本体の突起は、使用者が指をセンサーに当てた時、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０３０３】
なお、図２０では第二の開口３２３を三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第二の開口３２３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。【０３０４】
以上のように本発明の第７の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、フィルタで覆われる開口とは別に、新たな開口を設けることにより、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。さらにはセンサーと本体との接続方向を正確にし、かつ開口から突出した突起による刺激によって、レーザー穿孔時の刺激を緩和することができる。【０３０５】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図２１に示す。図２１（ａ）は平面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）の長手方向に中央部で切断した時の断面図であり、図２１（ｃ）は図２１（ａ）の短手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０３０６】
第６の実施の形態と異なる点は、新たに第二の開口３２３と第三の開口３２４が設けられ、表面に露出していた測定電極３０２と対電極３０３が、開口３２４内に移動したことであり、第７の実施の形態と異なる点は、第二の開口３２３の内２ヶ所が第三の開口３２４になり、表面に露出していた測定電極３０２と対電極３０３が、第三の開口３２４の内部に各々露出するように設けられたことのみである。第二の開口３２３と第三の開口３２４は、各々基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。【０３０７】
第二の開口３２３と第三の開口３２４は、次のように動作する。第６の実施の形態では、センサーと本体は接触によって接続されていたが、本第８の実施の形態では、本体には第二の開口３２３と第三の開口３２４と一致するように突起が設けられており、このうち第三の開口３２４と一致する本体の突起には、本体内の被検体試料中の被分析物濃度を電気的に分析するための電極が延伸しており、使用者はこの突起にセンサーを挿入することで本体と機械的、電気的に接続できる。このため、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。また、挿入を電気的に検知可能となり、挿入エラーを使用者に認知させることが可能なので、ひいては使用者の使用を利便性が向上する。【０３０８】
また、第二の開口３２３と第三の開口３２４はセンサーの短辺方向に非対称な位置に配置されている。このため、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。さらに、第二の開口３２３と第三の開口３２４より突出する本体の突起は、使用者が指をセンサーに当てた時、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０３０９】
なお、図２１では第二の開口３２３と第三の開口３２４を計三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第二の開口３２３と第三の開口３２４の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。【０３１０】
以上のように本発明の第８の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、フィルタで覆われる開口とは別に新たな開口を設け、さらにこの開口内に分析用の電極を露出させることにより、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。また、挿入の状態を電気的に検知可能確認可能ともなるので、挿入エラーを使用者に認知させることが可能となる。さらにはセンサーと本体との接続方向を正確にし、かつ開口から突出した突起による刺激によって、レーザー穿孔時の刺激を緩和することができる。【０３１１】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。【０３１２】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。【０３１３】
（第９の実施の形態）
図２３は本実施の形態にかかるバイオセンサー８の詳細図であり、図２３（ａ）は平面図であり、図２３（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２３（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。【０３１４】
ポリエチレンテレフタレートや、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニール等が利用可能で、本実施の形態ではポリエチレンテレフタレートとした絶縁性の基板４５１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極４５３、測定電極４５２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。【０３１５】
絶縁性のカバー４５８には、ほぼ円形の空気孔４５９があり、カバー４５８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレートとした。また、カバー４５８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。【０３１６】
そしてカバー４５８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路４５７を形成するための切欠部を有するスペーサ４５６と、試薬が含浸された試薬層４５５とを、基板４５１との間に挟み込み、基板４５１と一体に配置される。【０３１７】
スペーサ４５６は、基板４５１上の対電極４５３、測定電極４５２を覆うように配置され、スペーサ４５６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路４５７が形成されるものであり、前記試薬層４５５は、スペーサ４５６の切欠部から露出している対電極４５３、測定電極４５２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。【０３１８】
さらに、基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８には、貫通する開口が各々に、基板開口４６０、スペーサ開口４６１、カバー開口４６２としてある。そして、基板開口４６０を覆うよう基板４５１のスペーサ４５６とは反対の面にフィルム４５４が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。【０３１９】
また、第二の開口４６３と第三の開口４６４が設けられ、測定電極４５２と対電極４５３が開口４６４内の一部に露出している。第二の開口４６３と第三の開口４６４は、各々基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。【０３２０】
次に動作について詳細な説明を行う。【０３２１】
（スライドシートの装着）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。本発明においては、バイオセンサー８をスライドシート６として使用可能としている。図２３の開口４６０、４６１、４６２とフィルム４５４によって、スライドシート６の目的である集光レンズ１２のレーザー穿孔時の蒸発物による汚染（曇）を防止する機能を発揮する。そのため、使用者は成分濃度測定に欠かせないバイオセンサー８以外に別途スライドシート６を準備することがなく、使用者の利便性が向上できる。【０３２２】
図２５はスライドシート６の装着を本体２が認識するための概略構成図である。本体２内の電気回路１１と電気的に接続したスイッチ４２５が構成されており、スライドシート６が挿入されていない時はスイッチ４２５がオープン状態となっている（図２５の（ａ））。スライドシート６が本体２に挿入されるとスイッチ４２５がクローズ状態となり、電気回路１１がスライドシート６の挿入を認識できる（図２５の（ｂ））。【０３２３】
（第１０の実施の形態）
いま一つのスライドシート６の装着の認識方法は、スライドシート６上の電極を用いる方法である。図２４は図２３のバイオセンサー８と同一であるスライドシート６の一部を変更したものである。図２４（ａ）は平面図であり、図２４（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２４（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。図２３と異なるのは、その端部で測定電極４５２と対電極４５３が露出するようにカバー４５８とスペーサ４５６が構成されていることである。図示しないが、スライドシート６の挿入により本体２内部の電気回路１１と測定電極４５２および対電極４５３が電気的接続を達成されるよう構成されている。これにより、スライドシート６の挿入を検出できるようになっている。図２４では、測定電極４５２と対電極４５３を用いる構成としたが、挿入検出用に測定電極４５２と対電極４５３と独立した電極を構成しても良い。【０３２４】
（挿入ホルダの装着）
次に、同じく本体２に挿入ホルダ２０７（図１３参照）を嵌合で挿入する。挿入ホルダ２０７には切り欠き２１４が設けられており、この切り欠き２１４により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ２０７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。  【０３２５】
（バイオセンサーの装着）
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口４６３と第三の開口４６４は、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１７と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口４６３はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図２３では第二の開口４６３を一ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第三の開口４６４と第二の開口４６３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口４６３や第三の開口４６４の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１６を含む突起の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。【０３２６】
バイオセンサー８が挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入されると、バイオセンサー８の第三の開口４６４内の測定電極４５２と対電極４５３は、挿入ホルダ２０７の円筒体２１３の外周にある第一の電極２１８、図示されていない第二の電極と各々電気的接合状態となる。さらに図１から図３で図示していないが、本体２に嵌合にて挿入された挿入ホルダ２０７の第一の電極２１８と第二の電極は、本体２内で電気回路１１と電気的接続状態となるように本体２側に第一の電極２１８と第二の電極用の端子が配置されている。バイオセンサー８と本体２が電気的接合状態になると、電気回路１１より成分濃度測定装置１がレーザー穿孔と成分濃度分析の準備状態となり、その状態に至ったことをディスプレイ３に表示し使用者が認知可能とする。【０３２７】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム４５４上の基板開口４６０に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５と第二の突起２１６、第三の突起２１７がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０３２８】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。【０３２９】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。【０３３０】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。【０３３１】
（成分濃度の測定）
レーザー穿孔後、使用者は皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路４５７に採血箇所を触れさせることで、空気孔４５９が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。採取された血液は、試薬層４５５で試薬と採血された血液中の被測定物質と反応し反応で生成した電荷は、測定電極４５２と対電極４５３、挿入ホルダ２０７の電極を経て電気回路１１で電荷量が解析され、解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。【０３３２】
本実施の形態では、バイオセンサー８をまずスライドシート６として使用した後、次の成分濃度測定では先の測定でスライドシート６として使用したものをバイオセンサー８として使用した。また、使用者はバイオセンサーを成分濃度測定毎に交換し日に何回か測定するのでバイオセンサー８を数十枚単位で準備している。そこで、数十枚のうち一枚のバイオセンサーをスライドシート専用として使用することも有益である。【０３３３】
（第１１の実施の形態）
さらに、図２６のようにバイオセンサーにスライドシート用として別の開口とフィルムを設けることも可能である。図２６（ａ）は平面図であり、図２６（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２６（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。図２３および図２４のバイオセンサーと異なる点は、基板４５１とスペーサ４５６とカバー４５８とを貫通する開口４６５を設け、フィルム４６６を配置している。開口４６５はレーザー光を実質的に遮らない径であれば良く、最小の径は１ｍｍである。さらに、図２６では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。開口４６５の基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８での各形状は同一であるか、実質的にレーザー光を遮らないよう各々別形状であっても良い。【０３３４】
フィルム４６６は、フィルム４５４と同一の基室群より選択され本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム４６６は、特にレーザー光により複数回照射においても貫通孔が形成されないよう、レーザー光に対する透過性を高めると良く、さらに先のフィルム４５４と同様に消臭機能と抗菌機能を持たせることが有益であることは言うまでもない。【０３３５】
このような本発明の実施の形態の成分濃度測定装置によれば、本体にレーザー装置と集光レンズと、成分分析も可能な電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにし、スライドシートがバイオセンサーとしても使用可能としたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。【０３３６】
また、バイオセンサーの機能も有するスライドシートに、スライドシートとして使用する際はレーザー光で穿孔されず、バイオセンサーとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、レーザー光の光軸に設けたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートとセンサーを一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。【０３３７】
さらに、バイオセンサーの機能も有するスライドシートに、バイオセンサーとして使用する際のレーザー光の光軸にレーザー光で穿孔されるフィルムと、スライドシートとして使用する際のレーザー光の光軸にレーザー光で穿孔されないフィルムを設けたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。【０３３８】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能を設けたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。【０３３９】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能が、スライドシートの挿入によるスイッチの動作で行うようにしたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。【０３４０】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能が、スライドシートに設けた電極との電気的接続で行うようにしたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。【０３４１】
さらに、バイオセンサーの機能を有するスライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。【０３４２】
さらに、バイオセンサーの機能を有するスライドシートと挿入ホルダに抗菌機能を設けたことにより、使用者が使用する際の感染を防止することができる。【０３４３】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。【０３４４】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。【０３４５】
（第１２の実施の形態）
以下、本発明の第１２の実施の形態に係る穿孔アダプターを装着可能に備えるレーザー穿孔装置の例を説明する。【０３４６】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、レーザー発振器と電源、電池、動作状況を表示するディスプレーと、動作モードを設定する設定ボタンと、穿孔動作をスタートする動作スイッチが設けられた本体と、交換可能な穿孔アダプターからなる。穿孔アダプターは、レーザー光軸と平行な軸を持つ中空体に、集光レンズ側の開口に集光レンズ保護フィルムが構成され、反対側の開口でレーザー穿孔時に穿孔箇所である皮膚を押し当てる側には穿孔フィルムが構成されている。【０３４７】
このように構成することで、穿孔フィルム、中空体および集光レンズ保護フィルムで閉空間を形成でき、レーザー光で穿孔フィルムに孔を開けこの孔越しに皮膚にレーザー穿孔することで、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができ、穿孔フィルム、中空体および集光レンズ保護フィルムに設けられた消臭機能により異臭を無臭化できる。また、抗菌機能も設けられているので感染の恐れもない。さらに、この穿孔アダプターは交換可能なので、使用毎に交換することで感染を防止できる。【０３４８】
図２７（ａ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の上面図であり、図２７（ｂ）は、その内部構造を示す概略の断面図である。レーザー穿孔装置１は、本体２と、動作電源を含むレーザー発振器９と、集光レンズ１２と、穿孔アダプター５０７と、制御基板１１と、電池１０と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ディスプレー３とから構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３および動作スイッチ５は、電気的および信号的に接続されている。【０３４９】
図２８は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１における穿孔アダプター５０７の概略図である。穿孔アダプター５０７は、中空体５１３をベースとした形状であり、種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。【０３５０】
人の皮膚（指など）が当たる部分である開口には穿孔フィルム５０８（第一のフィルム）が設けられている。穿孔フィルム５０８は、レーザー光を吸収して穿孔されるものである。穿孔フィルム５０８の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。【０３５１】
本体側の開口には集光レンズ保護フィルム５０６（第二のフィルム）が装着されている。この集光レンズ保護フィルム５０６は、レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、穿孔フィルム５０８（第一のフィルム）と異なりレーザー光の吸収によりフィルムが穿孔されないもので、レーザー穿孔時に皮膚から蒸発した組織片が集光レンズ１２に付着して集光レンズ１２を汚染するのを防ぐ役割がある。集光レンズ保護フィルム５０６の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。【０３５２】
次に、動作について説明する。まず使用者が動作スイッチ５を押すとレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に使用者は、レーザー穿孔装置１の動作条件を設定ボタン４を使用して入力する。入力後、使用者は穿孔アダプター５０７を本体２に挿入し、穿孔箇所である指を穿孔アダプター５０７に押し付ける。【０３５３】
準備完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すとレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔アダプター５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行う。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。【０３５４】
この時、集光レンズ保護フィルム５０６には孔は開かず、他方、皮膚が押し当てられた方の穿孔フィルム５０８はレーザー光を吸収して孔が開き、この孔を通じて先のレーザー穿孔が行われる。レーザー穿孔時に皮膚の蒸発によって発生したプルームは穿孔フィルム５０８の孔を通して中空体５１３の内部に拡散する。【０３５５】
プルーム内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。【０３５６】
そこで、穿孔アダプター５０７の内部はプルームの異臭成分に対する消臭機能を持たせてある。主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。【０３５７】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。【０３５８】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。【０３５９】
これら化学吸着剤と物理吸着剤を、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔アダプター５０７の基材に添加する。あるいは、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔アダプター５０７の内部に塗布することも可能である。【０３６０】
また、穿孔フィルム５０８は使用者の指と接触するので抗菌性（抗菌性）を持たせると好適である。抗菌性は、基材への塗布や練り込みで実現できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。なお、抗菌性は穿孔フィルム５０８に限らず、穿孔アダプター５０７の中空体５１３または集光レンズ保護フィルム５０６の外表面に施すことも有益である。【０３６１】
図２９（ａ）は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１における他の穿孔アダプター５１４の概略図である。この穿孔アダプター５１４は、皮膚が押し当てられる側の開口径が、穿孔フィルム５０８の周囲に形成された突起５１５により制御されている。突起５１５の形状により、最適な皮膚の押し当てを実現する径とその深さに設定されており、確実な採血を可能にしている。【０３６２】
図２９（ｂ）は、レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。使用者は、穿孔アダプター５１４を皮膚５１６のレーザー穿孔予定箇所に当てる。この時、突起５１５が穿孔フィルム５０８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突起５１５が皮膚５１６を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。【０３６３】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、穿孔フィルム５０８、中空体５１３および集光レンズ保護フィルム５０６で閉空間を形成でき、レーザー光で穿孔フィルム５０８に孔を開けこの孔越しに皮膚にレーザー穿孔することで、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができる。【０３６４】
また、穿孔フィルム５０８、中空体５１３および集光レンズ保護フィルム５０６に設けられた消臭機能により異臭を無臭化でき、抗菌機能も設けられているので感染の恐れがない。さらに、この穿孔アダプター５０７，５１４は交換可能なので、使用毎に交換することで感染を防止することができる。【０３６５】
（第１３の実施の形態）
以下、本発明の第１３の実施形態として、レーザー穿孔装置によって、生体の皮膚をレーザー光で穿孔（レーザー穿孔）するレーザー照射方法について説明する。まずレーザー照射方法を説明した後、装置について説明する。【０３６６】
図３０は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件の概略図である。同図において横軸は時間であり、縦軸がレーザー光強度である。左側のレーザーパルス光Ｌ１が表皮を穿孔するためのレーザーパルス光であり、右側のレーザーパルス光Ｌ２が真皮を穿孔するためのレーザーパルス光である。【０３６７】
表皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ１の全時間幅Ｔ１は１００〜４００μｓである。真皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ２の全時間幅Ｔ３は５０〜３００μｓが好ましい。各レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２の全時間幅Ｔ１，Ｔ３の差（Ｔ１−Ｔ３）は５０〜２００μｓが好ましい。なお、レーザーパルス光Ｌ１とレーザーパルス光Ｌ２の間隔Ｔ２は、短ければ短いほど良く、５００ｍｓ以下が望ましく１ｍｓ以下がさらに望ましい。  【０３６８】
レーザーパルス光エネルギーは、二つのレーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２が単位面積（１ｃｍ２）に照射したエネルギーの合計が１００〜３００Ｊであることが望ましい。例えば、照射面積が直径０．１ｍｍ（＝０．０１ｃｍ）であったとすると、面積は７．８５×１０−５ｃｍ２（＝０．００５×０．００５×π）となり、これに照射単位面積あたりのエネルギー密度１００〜３００Ｊ／ｃｍ２を掛け、７．８５×１０−５ｃｍ２×１００〜３００Ｊ／ｃｍ２＝７．８５〜２３．６ｍＪが、レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２全体のエネルギーとなる。【０３６９】
また、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーは、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーと真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーの合計の１０〜４０％であることが望ましい。すなわち、レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２全体のエネルギーが２０ｍＪの場合、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ２のエネルギーが全体の１０〜４０％（２〜８ｍＪ）であることが望ましい。【０３７０】
さらに、レーザーパルス光の集光径は０．１５ｍｍ以下であり、望ましくは０．１ｍｍ以下である。また、各レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２の時間間隔Ｔ２は、短ければ短いほど良く５００ｍｓ以下であり望ましくは１ｍｓ以下である。【０３７１】
図３１は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件での皮膚の穿孔拡大図である。表皮を穿孔するための第一のレーザーパルス光Ｌ１を皮膚に照射すると、図３１（ａ）のように表皮に柱状の穿孔孔が形成される。【０３７２】
次に、真皮を穿孔するための第二のレーザーパルス光Ｌ２が第一のレーザーパルス光Ｌ１と同一位置に照射されると、図３１（ｂ）のように真皮にすり鉢状の穿孔孔が形成される。この時真皮内の毛細血管が損傷され血液が滲み出る。滲み出た血液は表皮のレーザー穿孔孔を経由して皮膚上に滲み出る。真皮へのレーザー穿孔深さは０．０５〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．０５〜０．２５ｍｍである。【０３７３】
図３２は、本発明の実施形態にかかる他のレーザー照射条件である。図３０に示した表皮を穿孔するための第一のレーザーパルス光Ｌ１がさらに複数のレーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５に分割されている。表皮を穿孔するための各レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、それぞれの時間幅Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８が１００〜４００μｓである。【０３７４】
また、レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６が単位面積（１ｃｍ２）に照射したエネルギーの合計は、５〜１００Ｊ（照射単位面積あたりのエネルギー密度５〜１００Ｊ／ｃｍ２）である。各レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６の時間間隔Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９は、短ければ短いほど良く５００ｍｓ以下であり望ましくは１ｍｓ以下である。【０３７５】
図３３は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置に搭載されるレーザー発振器６２０の概略図である。レーザー発振器６２０は、端面にレーザー光共振器用のミラー膜６２３，６２４が形成されたレーザーロッド６２５と、レーザーを励起するためのフラッシュランプ６２１、フラッシュランプ６２１の光を効率良くレーザーロッド６２５に導くためのランプハウス６２２から構成され、この他に図示していないフラッシュランプ６２１を動作させるための電源がある。なお、レーザーロッド６２５と二つのミラー膜６２３，６２４でレーザー光共振器を構成する。【０３７６】
フラッシュランプ６２１から放出された白色光はランプハウス６２２内を直接または反射して、レーザーロッド６２５の吸収のある波長がレーザーロッド６２５に吸収され、レーザーロッド６２５の内の活性媒質が励起され反転分布が形成される。自然放出光がレーザーロッド６２５内を伝播しレーザーロッド６２５両端面のミラー膜６２３，６２４で反射され光共振器内の固有解であるモードで往復し誘導放出によって増幅され、反射率を若干低めた一方のミラー膜６２３からレーザー光として取り出される。【０３７７】
フラッシュランプ６２１は、トリガー電極による予備電離によってガラス管内部のＸｅガスが、コンデンサに充電された高電圧電荷によって放電することによって、白色光を放出する。複数レーザーパルス光を発振するには複数回フラッシュランプ６２１が発光しなければならない。これは、例えば、一旦充電された高電圧電荷を半導体ゲートスイッチ（ＩＧＢＴ）でゲート制御することで複数回発光させる方法や、充電を行いながらゲート制御することで可能となる。ゲート制御パターンを検討することで、各レーザーパルス光のパルス数・全時間幅・光エネルギー・パルス間隔を制御可能である。【０３７８】
図３４は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図である。本体内にレーザー発振器６２０と図示しない電源と、レーザー発振器６２０のレーザー光軸６３２上に集光レンズ１２が具備される。本体のレーザー光軸６３２上で集光レンズ１２の集光点に開口６３３が設けられ、ここに指を当ててレーザー穿孔を行うことで指から採血することが可能となる。【０３７９】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔方法によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０３８０】
また、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいため、真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。【０３８１】
（第１４の実施の形態）
まず、本発明に至るまでの検討内容について説明する。発明者は、採血時の痛みについて検討した結果、採血のための人の皮膚への穿孔はその手段が直接的な針であれ、間接的なレーザー光であれ、生体との相互作用がある以上、作用に対する反作用の反応が生体に与えられ、また痛みの感覚機構が、痛みを検知する真皮の表皮側の自由神経終末への刺激による神経反応であり、痛みの感覚は神経反応量が痛み検知しきい値以上で感じることを見出した。【０３８２】
すなわち、痛みの少ない穿孔を実現するには、神経反応量が痛み検知しきい値以下になるようにするか、痛み検知しきい値を十分高くする手段が考えられる。神経反応量を小さくするためには、自由神経終末がない場所に、他の自由神経終末に掛からないように穿孔を行えばいいのであるが、一般的な採血場所である指先は自由神経終末の密度が高く、これを避けることは容易ではない。【０３８３】
ところで、痛み検知しきい値は、外部からある程度制御可能であることが判明した。すなわち、痛み検知しきい値を下げる働きは、人の刺激への意識によって変化することを見出した。意識は、穿孔のタイミング以外に意識を集中させることで下げることが出来る。  【０３８４】
具体的には、ポンプの動作音やエンジン音などの周期音を聞かせながらレーザー穿孔装置を使用させると、穿孔のタイミング以外の周期音に使用者の意識が集中し、レーザー穿孔時の刺激による痛みへの感覚が低下することを発見した。【０３８５】
なお、周期音は何種類か用意し都度ランダムに変更すると良い。また、周期音の発生からレーザー穿孔までのタイミングを都度ランダムに変更すると良い。これは、いつも同じ周期音を聞いているとその音に慣れてしまい、使用者の意識を周期音に集中できなくなるためであり、レーザー穿孔までのタイミングについてもいつも同じであると使用者が無意識にレーザー穿孔のタイミングを意識してしまうからである。【０３８６】
図３５は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図である。レーザー穿孔装置１は、本体２と動作電源を含むレーザー発振器９、集光レンズ１２、穿孔キャップ５０７、制御基板１１、電池１０、動作スイッチ５、設定ボタン４、ディスプレー３、およびスピーカ５１７から構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３、動作スイッチ５およびスピーカ５１７は電気的および信号的に接続されている。スピーカ５１７は、後述するように、内部で生成された制御信号に基づいて周期音を発生させる。【０３８７】
図３６は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の動作フローチャートである。フローチャートに従って動作を説明する。まず使用者が動作スイッチ５を押すと（ステップＳ１１）、レーザー穿孔装置１が始動を始める。次に、使用者はレーザー穿孔条件などの条件を設定ボタン４で設定する（ステップＳ１２）。【０３８８】
設定後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付ける。この際、穿孔キャップ５０７を交換することもあり得る（ステップＳ１３）。次に、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すと（ステップＳ１４）、周期音がスピーカ５１７から鳴り始める（ステップＳ１７）と共に、レーザー発振器９の動作電源がスタンバイ状態となる（ステップＳ１５）。【０３８９】
次に、あるタイミングでレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう（ステップＳ１６）。【０３９０】
穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。レーザー穿孔後ある一定時間の後、周期音は消える（ステップＳ１８）。【０３９１】
本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、使用者は周期音に意識が集中するのでレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることが出来ず、痛みの感覚のしきい値が低い状態でレーザー穿孔を行い、痛みを軽減することが出来る。【０３９２】
また、周期音は数種類あり、かつ周期音の発生（ステップＳ１７）からレーザー穿孔（ステップＳ１６）のタイミングが都度ランダムに変更されるので、この周期音やタイミングに慣れることなく意識をレーザー穿孔以外に集中させることが出来る。【０３９３】
図３７は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１で使用する周期音の具体例を示す図である。ここで周期音とは、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音や、メトロノーム音など繰返しのテンポがある範囲の音を意味する。【０３９４】
図３７（ａ）は、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音の強さを示す図である。単調に繰り返される音は、その中心周波数が２０〜１００Ｈｚである低周波音であり、更に望ましくは４０〜７０Ｈｚである。これにより、使用者に不快感を与えることなくその意識を音に向かわせることが可能となる。【０３９５】
図３７（ｂ）は、メトロノーム音など繰返しのテンポがある範囲の音の強さを示す図である。繰返しのテンポがある音には、他に機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音や、キーボードをたたく音などがある。繰返しのテンポは、メトロノームの目盛り（１分間に何拍かを示す）で表現するならば６０〜２０８の範囲であり、更に望ましくは１２０〜１８０である。これにより、使用者にイライラ感を与えることなくその意識をテンポに向かわせることが可能となる。【０３９６】
図３８は、本実施形態のレーザー穿孔装置１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、レーザー穿孔装置１には、穿孔手段であるレーザー発振器９と、ディスプレー３と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ＣＰＵ７２１と、ＣＰＵ７２１に周囲音処理を行わせるためのプログラム７１９および周期音情報７２０を格納するメモリ７１８と、周期音を発生するための周期音処理部７２２と、音源であるスピーカ５１７とが設けられている。【０３９７】
メモリ７１８には周期音情報７２０として、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音、メトロノーム音など繰返しのテンポがある音等の複数の周期音情報が格納されている。ＣＰＵ７２１は、メモリ７１８に格納されたプログラム７１９に従って、設定ボタン４からレーザー穿孔条件などが設定された後に動作スイッチ５が押されると、ランダム関数に従って発生させたランダム値に対応する所定の周期音情報７２０をメモリ７１８から読み出し、周期音処理部７２２に転送して、スピーカ５１７から所定の周期音を発生させる。【０３９８】
その後、ＣＰＵ７２１は、ランダム関数に従って発生させたランダム時間の経過後、レーザー発振器９からレーザーパルス光を皮膚に照射させ穿孔を行なう。このように、本実施形態のレーザー穿孔装置１では、穿孔時にランダムな周期音が発生し、かつ周期音の発生からレーザー穿孔のタイミングがランダムに変更されるので、使用者の意識を穿孔からそらせ、またレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることを困難にして、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０３９９】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、周期的なダミー音を生成しこれに使用者の意識をそらし、穿孔タイミングを意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態でレーザー穿孔を行なうことができる。【０４００】
また、穿孔時にランダムな周期音が発生し、かつ周期音の発生からレーザー穿孔のタイミングがランダムに変更されるので、使用者の意識を穿孔からそらし、またレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることを困難にして、穿孔時の痛みを軽減することができる。【０４０１】
（第１５の実施の形態）
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、本発明に至った経過について説明する。レーザーパルス光によるレーザー穿孔は、対象とする皮膚の表皮を貫通し真皮内の真皮乳頭内の毛細血管を損傷させ、毛細血管より血液を滲ませ表皮の孔を通して皮膚外に血液を滲ませている。また、皮膚へのレーザーパルス光によるレーザー穿孔は、レーザーパルス光エネルギーの皮膚への吸収により皮膚が加熱し蒸発することで達成される。【０４０２】
皮膚の主成分は水であり、レーザーパルス光の波長は水の吸収係数が高いものが選択される。例えばＥｒ：ＹＡＧ固体レーザー媒質を用いた２．９４μｍの波長が最も効率的に水に吸収され、最も低いレーザーパルス光エネルギーで穿孔が可能である。【０４０３】
このため、レーザー穿孔に必要なレーザーパルス光エネルギーの個人差を形成する要因として、皮膚とりわけ表皮の厚さ、表皮の水分量があげられる。一般的に、表皮の厚さは加齢と共に厚くなっていき、女性よりも男性の方が厚く、皮膚の色と表皮の厚さには黒が最も厚く、次に黄、白の関係がある。また、指先の使用頻度とも相関があり指先を使う音楽家やスポーツ選手では、一般の人よりも厚い。【０４０４】
さらに、表皮の水分量も表皮の厚さと負の相関があるが、表皮の厚さ以上にランダムな個人差が存在する。また、表皮の最表面の水分量は外気の湿度とバランスされるため、日々変動や日内変動がある。【０４０５】
また発明者の検討の結果、従来のレーザー穿孔装置よりも非常に小さい集光径（＜φ０．１５ｍｍ）でレーザー穿孔を行なう場合、個人差として表皮の厚さよりも水分量の方が影響の大きいことが判明した。例えば、集光径φ０．５ｍｍではレーザー穿孔に必要なレーザーパルス光エネルギーで約二倍の差があったのに対して、集光径φ０．１５ｍｍではほとんど差が見られないことが判明した。表皮の厚さは定量化していないもの大きな差があることは分かっており、ただし表皮の水分量には差がなかった。【０４０６】
以上の検討の結果、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置は、使用者の皮膚と接する穿孔キャップに水分量測定用センサーを具備するように構成する。これにより、穿孔箇所の水分量を穿孔前に計測することが出来る。また、事前に年齢・性別・人種・肌質（厚い・硬い・薄い・柔らかい）といった使用者の属性を入力する。【０４０７】
また、年齢・性別・人種・肌質のデータより、レーザー穿孔装置内のメモリに格納されたレーザーパルス光エネルギー設定パラメータと比較して設定値を与えて、確実な採血を可能とする。【０４０８】
さらに、レーザー穿孔装置内または表面に湿度センサーを配置して、外気の湿度を測定して設定値を決定することも可能である。なお、水分量を測定するセンサーは穿孔ヘッド以外のレーザー穿孔装置の表面に配置されていても良い。【０４０９】
本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１は、図３５に示したものとほぼ同様である。本実施形態のレーザー穿孔装置１は、本体２と、動作電源を含むレーザー発振器９と、集光レンズ１２と、穿孔キャップ５０７と、制御基板１１と、電池１０と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ディスプレー３から構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３および動作スイッチ５は、電気的および信号的に接続されている。ただし、本実施形態では、穿孔キャップ５０７には、水分量測定用のセンサーが設置されており、制御基板１１と穿孔キャップ５０７を介して接続されている。【０４１０】
図３９は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１において、水分量測定用センサーが設置された穿孔キャップ５０７の概略図である。穿孔キャップ５０７は中空体５１３をベースとした形状であり、本体側の開口には集光レンズ保護フィルム５０６が装着されている。この集光レンズ保護フィルム５０６は、レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、レーザー穿孔時に皮膚から蒸発した組織片が集光レンズ１２に付着して集光レンズ１２を汚染するのを防ぐ役割がある。【０４１１】
集光レンズ保護フィルム５０６の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。【０４１２】
穿孔のために人の指に当てる部分には開口が設けられており、穿孔フィルム５０８が装着されている。穿孔フィルム５０８は、レーザー光を透過させ、かつ、このレーザー光を吸収して穿孔されるものである。そして、その周囲を囲むように水分量測定用のセンサー電極８２１が設置されている。穿孔キャップ５０７は、センサー電極８２１が中空体５１３に固定されており、その表面を絶縁物であるガラスでコートされている。なお、接続部８１４は、センサー電極８２１と装置本体２とを電気的に接続する。なお、接続部８１４は、中空体５１３の外周面または内周面に設けることが可能である。【０４１３】
この穿孔キャップ５０７を皮膚にあてがうと、表皮の特に角質層を誘電体としたコンデンサを形成する。このコンデンサの静電容量は誘電体である皮膚の誘電率によって決定されるが、この誘電率は皮膚の水分量によって大きく変化する。これは、水の比誘電率は８０程度あり、角質層を形成する他の物質、たとえばたんぱく質の誘電率１．５程度に比較して大きいためである。よって、静電容量は皮膚の水分量を顕著に反映し、肌の水分量が変化すると静電容量の値が大きく変化する。【０４１４】
図４０（ａ）は、穿孔キャップ５０７を肌にあてがった状態の断面図である。穿孔キャップ５０７の先端には、センサー電極８２１が基板に固定されており、その表面を絶縁物であるガラスでコートされている。この穿孔キャップ５０７を肌にあてがうと、同図のようにセンサー電極８２１が直接肌に触れず、絶縁物であるガラスを介して触れることになる。【０４１５】
一方、被測定者の肌は、表面から皮脂層８２６、角質層８２７、表皮８２８の順に層をなしている。センサー電極８２１を肌にあてがうと、同図に示すＣのように角質層８２７を誘電体としたコンデンサを形成する。このコンデンサの静電容量Ｃは誘電体である肌の誘電率によって決定されるが、この誘電率は肌の水分量によって大きく変化する。【０４１６】
静電容量検出手段は、静電容量と抵抗値で決まる周波数で矩形波を発生し、この発振周波数の変化としてとらえることで皮膚の水分量に変換することが出来る。図４０（ｂ）は、静電容量Ｃの変化をとらえるための静電容量検出手段について説明するための概略のブロック図である。【０４１７】
同図において特に静電容量を検出するための部分は具体的な回路構成例を示している。同図中のＣがセンサー電極８２１間の静電容量であり、肌の水分量によって変化するので可変コンデンサとして記載している。この回路は一般的に知られたＣ−ＭＯＳのＮＯＲゲートで構成されたマルチバイブレータである。【０４１８】
この回路はＣとＲで決まる周波数で矩形波を発生することができる。このことにより静電容量Ｃの変化を、発振周波数の変化としてとらえるように回路を構成している。この矩形波信号を肌水分量計算手段としてのマイクロコンピュータ８１９に入力し、マイクロコンピュータ８１９はこの周波数を肌の水分量に換算しメモリ８２０に記憶する。そして、マイクロコンピュータ８１９は、水分量に応じたレーザーパルス光エネルギーを調整する。【０４１９】
また穿孔キャップ５０７は、正確な水分量測定のために、バネで押し出された状態で設置されており、押し込むことによって水分量の測定が可能になるように設計されている。この機構は、レーザー穿孔装置１のインターロックと連結しており、集光レンズ１２と指の皮膚間の距離を正確に再現性高く実現できるようになっている。なお、穿孔キャップ５０７は、穿孔装置１本体のキャップ保持部８３１により、脱着可能に保持される。【０４２０】
図４１は、穿孔キャップ５０７付近の断面図である。穿孔キャップ５０７はキャップ保持部８３１に取り付けられており、キャップ保持部８３１は弾性体であるバネ８３２を介して外殻を構成するケース８３３に保持されている。このような構成により、穿孔キャップ５０７の部分を肌に押し当てると、バネ８３２の弾力によりキャップ保持部８３１がケース８３３の内側に向かってスライドするように構成されている。【０４２１】
すなわち、通常、穿孔キャップ５０７はバネ８３２により外側に押されているが、つば８３５がケース８３３に当たるため飛びでない状態となっており、穿孔キャップ５０７を肌に押し当てると押し当てた力で穿孔キャップ５０７がケースの内側にへこみ、バネ圧で肌への押圧が一定に保たれる。このバネ圧を適正に調整しておけば、センサー電極８２１が肌に一定の押圧で接することとなり、測定の安定性が向上する。【０４２２】
次に動作を説明する。図４２は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の使用フローを示す。まず使用者が動作スイッチ５を押す（ステップＳ２１）とレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に、使用者は、はじめてレーザー穿孔装置１を使用する場合に（ステップＳ２２のＮｏ）、年齢・性別・人種・肌質（厚い・硬い・薄い・柔らかい）等の属性を、設定ボタン４を使用して入力する（ステップＳ２３）。入力後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に強く押し込み、目一杯まで押し付ける（ステップＳ２４）。すると皮膚の水分量測定が開始される（ステップＳ２５）。【０４２３】
皮膚の水分量測定後、先の入力情報と皮膚の水分量測定結果よりレーザー穿孔条件である、レーザーパルス光エネルギーを設定する（ステップＳ２６）。設定の考え方を図４３に示す。まず、入力条件によって大まかなレーザーパルス光エネルギーの比例関数が準備されているので、それに従ってレーザーパルス光エネルギーを設定する。【０４２４】
図４３（ａ）は、入力条件に従ってレーザーパルス光エネルギーを設定する方法を示す概略図である。同図に示すように、レーザーパルス光エネルギーは、年齢が低いか高いか、性別が女性か男性か（２値）、白色人種か黄色人種か黒色人種か（肌の色）、肌質が薄い厚いかまたは柔らかいか硬いかに応じて予め準備されている。この関係には，比例、累乗、指数関係が可能である。【０４２５】
図４３（ｂ）は、皮膚の水分量測定結果に基づき、レーザーパルス光エネルギーを補正する場合の説明図である。上記の入力条件に従って設定された値に対して、皮膚の水分量測定結果に基づいて同図の上下方向の補正（調整）が行われ、照射されるレーザーパルス光エネルギーが決定される。このとき、水分量が多い場合には下方向に補正され、レーザーパルス光エネルギーが低くなるように補正される。【０４２６】
補正完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押す（ステップＳ２７）とレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう（ステップＳ２８）。【０４２７】
穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。なお、同一使用者が以降も使用する場合には、前の入力条件が保存されているので二回目以降（ステップＳ２２のＹｅｓ）は、皮膚の水分量測定からスタートする。【０４２８】
これにより、レーザーパルス光エネルギーの個人差および日々変動、日内変動に影響されることなく、確実な採血を使用者が事前に非採血のレーザー穿孔を行なうことなく簡便に実現することが出来る。【０４２９】
図４４（ａ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１において、水分量を測定するセンサー電極８２１が穿孔キャップ５０７以外のレーザー穿孔装置１の表面に配置されている例である。この場合は、穿孔を行なう前に指先を水分量測定用センサー電極８２１に当て、水分量を測定する。本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、水分量を測定するセンサー電極８２１がレーザー穿孔装置１の表面に配置されてので、肌の水分量を簡便に測定することができる。【０４３０】
また、レーザー穿孔装置１内または表面に湿度センサーを配置して、外気の湿度も測定して設定値を決定することも可能である。図４４（ｂ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１において、湿度センサー８２２をレーザー穿孔装置１の表面に配置した例である。外気の湿度は、肌の水分量に密接に関連しているため、外気の湿度に応じてレーザーパルス光エネルギーを補正すれば、採血に適切な最小限のレーザーパルス光エネルギーを正確に設定することができる。【０４３１】
図４５は、レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。まず使用者が動作スイッチ５を押すとレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に使用者は、設定ボタン４を使用してレーザー穿孔装置１の動作条件を入力する。入力後、使用者は穿孔キャップ５０７を本体２に挿入し、穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付ける。すると皮膚の水分量が測定され、先の入力情報と皮膚の水分量測定結果よりレーザー穿孔条件であるレーザーパルス光エネルギーが設定される。【０４３２】
準備完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すとレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。【０４３３】
この時、集光レンズ保護フィルム５０６には孔は開かず、他方、皮膚が押し当てられた方の穿孔フィルム５０８はレーザー光を吸収して孔が開き、この孔を通じて先のレーザー穿孔が行われる。レーザー穿孔時に皮膚の蒸発によって発生したプルームは穿孔フィルム５０８の孔を通して中空体５１３の内部に拡散する。【０４３４】
プルーム内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。【０４３５】
そこで、穿孔キャップ５０７の内部はプルームの異臭成分に対する消臭機能を持たせてある。主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。【０４３６】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じることができる。【０４３７】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。【０４３８】
これら化学吸着剤と物理吸着剤を、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔キャップ５０７の基材に添加する。あるいは、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔キャップ５０７の内部に塗布することも可能である。【０４３９】
また、穿孔フィルム５０８およびセンサー電極８２１は使用者の指と接触するので抗菌性を持たせると好適である。抗菌性は、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。なお、抗菌性は穿孔フィルム５０８およびセンサー電極８２１に限らず、穿孔キャップ５０７の中空体５１３または集光レンズ保護フィルム５０６の外表面に施すことも有益である。【０４４０】
以上説明したように、本実施形態にかかるレーザー穿孔装置１およびレーザー穿孔方法によれば、皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサー８２１により計測した皮膚の水分量に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の水分量の変動に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、穿孔テストを行なうことなく、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０４４１】
また、年齢、性別、人種または肌質といった使用者の属性を入力する設定ボタン４を備え、設定ボタン４から入力された年齢、性別、人種または肌質に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の状態に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。【０４４２】
（第１６の実施の形態）
本発明の第１６の実施形態は、シートと挿入体と試験紙が一体化した新形状挿入体に関するものである。成分濃度測定機能がないレーザー穿孔機を考慮した時、フィルム挿入体およびフィルムの一体型の構成も可能である。【０４４３】
図４６は、本発明の第１６の実施形態における変形した挿入ホルダ９０７の詳細斜視図であり、同図において、９１３は中空体、９０６はフィルム、９０８はバイオセンサー、９１４は第一の電極、９１５は第二の電極である。【０４４４】
挿入ホルダ９０７は、例えば、第５の実施形態（図１３）にかかる挿入ホルダ２０７と同様であり、挿入ホルダ９０７の本体側開口にはフィルム９０６が装着されている。フィルム９０６はスライドシート６のフィルム３３のそれと同一である。【０４４５】
挿入ホルダ９０７の本体側開口の反対側開口にはバイオセンサー９０８が装着されている。バイオセンサー９０８はバイオセンサー８のそれと同一である。バイオセンサー８の検体試薬供給路５６は図４６では図示していないが、挿入ホルダ９０７の外周部にあるように構成されている。またバイオセンサー８の測定電極２５２と対電極２５３はそれぞれ、第一の電極９１４と第二の電極９１５と接続するように構成されている。【０４４６】
挿入ホルダ９０７は、これまで三つの構成要素であるバイオセンサー８と挿入ホルダ２０７とスライドシート６で構成されていたものを、一つの挿入ホルダ９０７で構成するようにしたものである。これにより、使用者が本装置を使用する際に交換する部品が一つで済むという利点がある。【０４４７】
図４７は本実施形態にかかるバイオセンサー貼付型の挿入ホルダの概略図であり、９１３は中空体、９０６は集光レンズ保護フィルム、９０８はバイオセンサー、９１４は第一の電極、９１６は指当てフィルム、９１７は検体試薬供給路開口を示す。中空体９１３の外周にはバイオセンサーを電気化学的に使用するために本体の分析部と電気的接合をするための一組の電極が形成されており、第一の電極９１４と図示されていない第二の電極から構成されている。【０４４８】
挿入ホルダ９０７の本体側にはレーザー光の光軸とレーザー光を包含するように、集光レンズ保護フィルム９０６が形成されている。挿入ホルダ９０７の本体側と反対面には、同じくレーザー光の光軸とレーザー光を包含するようにバイオセンサー９０８が貼り付けられている。【０４４９】
バイオセンサー９０８のレーザー光軸とレーザー光を包含する部分で、被照射部位である皮膚が押し付けられる箇所には指当てフィルム９１６が形成されている。また、レーザー穿孔後に皮膚より滲み出した血液等をバイオセンサー９０８に供給するための検体試薬供給路開口９１７がバイオセンサー９０８の側面に形成されている。指当てフィルム９１６は、レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムである。指当てフィルム９１６に指を押し当てることにより、被照射部位を固定でき、安定した穿孔が可能となる。【０４５０】
図４８は、図４７のバイオセンサー９０８の詳細な平面図と中心断面図である（なお、構成各部は例えば第５の実施形態の図１４と同一である）。図４７の中空体９１３の外周にある第一の電極９１４と図示されていない第二の電極とバイオセンサー９０８を電気的に接続するために、バイオセンサー９０８の外周でバイオセンサー９０８側の各電極が露出するように構成されており、貼付時に電極がお互いに接触するようになっている。【０４５１】
図４９は、バイオセンサーを中空体に折り曲げその端を接合し、中空の両端に集光レンズ保護フィルムならびに指当てフィルムを設けた中空バイオセンサー型挿入ホルダ９０７の概略図である。同図において、９１３，９０８は中空体兼バイオセンサー、９０６は集光レンズ保護フィルム、９１４は第一の電極、９１６は指当てフィルム、９１７は検体試薬供給路開口、９１８は第二の電極、９１９は空気孔である。【０４５２】
これは従来のバイオセンサー（例えば、図５９）のスペーサとカバーを絶縁層と同じ大きさとし、スペーサとカバーに第一の電極９１４と第二の電極９１８を露出させ、かつ中空体に折り曲げて挿入ホルダとした時に、本体の挿入ホルダ受け部と嵌合可能なように切り欠きを設けたものである。図示していない本体側の挿入ホルダ受け部の挿入ホルダ側には電極が露出しており、挿入ホルダ９０７を嵌合するとバイオセンサーの各電極と電気的接合が可能なように構成されている。【０４５３】
中空体となったバイオセンサーの本体側には集光レンズ保護フィルム９０６が、本体側と反対面には指当てフィルム９１６が張り合わされている。また、指当てフィルム９１６側の面には検体試薬供給路開口９１７が、挿入ホルダ９０７の外周には検体試薬流路を毛細管現象で採血した血液が流れるように空気孔９１９が設けられている。【０４５４】
（第１７の実施の形態）
本発明の第１７の実施形態は、レーザーパルス光のダブルパルス化に関し、特に、弱い一発目が試験紙フィルムを穿孔し、強い二発目が皮膚を穿孔する穿孔方法に関するものである。【０４５５】
図５０は、本発明の第１７の実施形態におけるレーザーパルス光の発振状態を表す図である。レーザー穿孔は図５０のように、第一のレーザーパルス光と第二のレーザーパルス光によって行われる。ここで第一のレーザーパルス光の光エネルギーおよびピーク光強度は、第二のレーザーパルス光より弱く設定されている。【０４５６】
図５１（ａ）は、本発明の第１７の実施形態における第一のレーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図であり、図５１（ｂ）は、第二のレーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔を行う使用者の指１８に対して、レーザー光は集光レンズ１２で集光されその軌跡がレーザー光の軌跡１７である。【０４５７】
使用者の指１８はバイオセンサー８のフィルム５４と接しており、本体からのレーザー光１７は図５１（ａ）のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光１７は、スライドシート６のフィルム３３、開口３２、挿入ホルダ９０７の内部、バイオセンサー８の開口２４、フィルム５４と伝播し、使用者の指１８の上で集光するように設定されている。【０４５８】
スライドシート６の開口３２、挿入ホルダ９０７の内径、バイオセンサー８の開口２２を構成する、各開口５９、６０、６１の開口径は、レーザー光１７を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。【０４５９】
第一のレーザーパルス光は、フィルム３３で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム５４ではレーザー光１７がほぼ集光されていてそのエネルギー密度が高いので、吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける（図５１（ａ））。その後引続き第二のレーザーパルス光が、使用者の指１８の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする（図５１（ｂ））。【０４６０】
こうすることにより、フィルム５４については第一レーザーパルス光により貫通孔を形成し、皮膚のレーザー穿孔条件に個人差があった時、第二レーザーパルス光を調整することで安定した採血が可能となる。【０４６１】
（第１８の実施の形態）
図５２は、本発明の第１８の実施形態にかかるレーザー穿孔用バイオセンサーを示す。本実施形態のバイオセンサーは、検体供給路の開口をフィルム側に設けるものである。図５２（ａ）は平面図であり、図５２（ｂ）は、図５２（ａ）のセンサーを長手方向に中央部で切断した時の断面図である。図５２において検体試薬供給路３０７はバイオセンサー外部と接続しておらず、スペーサ開口３１１と接続するように構成されていることが特徴である。また、空気孔３０９は試薬層３０５を挟んで検体試薬供給路３０７と対向するように構成されるため位置が変更されている。【０４６２】
次に図５３を用いてその動作を説明する。図５３（ａ）は使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図である。レーザー光１３は、フィルム３２５で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム３０４では吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指３１４の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付ける。【０４６３】
図５３（ｂ）はレーザー穿孔後の状況を詳細に表す図である。図５３（ｂ）において、貫通孔３１５はレーザー光でフィルム３０４に形成される。レーザー穿孔３１６は同じく使用者の指３１４の皮膚に形成される。【０４６４】
傷つけられた毛細血管から染み出した血液はレーザー穿孔３１６を通って指３１４の外部に染み出す。染み出した血液は毛細管現象により、空気孔３０９のある試薬層３０５へ検体試薬供給路３０７を通って試薬層３０５に血液が供給され、血液中の成分濃度を測定することが可能となる。【０４６５】
この構成によれば、使用者はレーザー穿孔後に指を検体試薬供給路の開口に持っていかなくとも、そのままの状態でバイオセンサーに被測定対象の血液を供給することが可能となる。【０４６６】
（第１９の実施の形態）
図５４は、本発明の第１９の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図を示す。本実施形態は、レーザー穿孔が生体側フィルム開口の中心から、検体供給路側にオフセンタにされて行なわれるものである。同図において、ｄ−１はセンサーの開口３１０、３１１、３１２の実質的な中心を表す中心線であり、ｄ−２はレーザー光３１３の中心を表すレーザー光軸である。【０４６７】
本実施の形態では、センサー開口の中心軸ｄ−１とレーザー光軸ｄ−２は平行であるが異なる位置にあり、具体的にはレーザー光軸ｄ−２は検体試薬供給路３０７側にずれた位置に来るように構成されている。レーザー穿孔はレーザー光軸ｄ−２が人の指３１４と交わる箇所で行われ、レーザー穿孔により皮膚の真皮中で損傷を受けた毛細血管より染み出した血液が指３１４の外部に染み出す。染み出した血液はセンサー開口中心ｄ−１より検体試薬供給路３０７に近いので、より効率的に毛細管現象により試薬層３０５に到達することが可能となる。【０４６８】
（第２０の実施の形態）
本実施形態のレーザー穿孔装置において、レーザー発振器６２０は、第１３の実施形態の図３３と同様である。レーザー発振器６２０は、端面にレーザー光共振器用のミラー膜６２４，６２５が形成されたレーザーロッド６２５と、レーザーを励起するためのフラッシュランプ６２１、フラッシュランプ６２１の光を効率良くレーザーロッド６２５に導くためのランプハウス６２２から構成され、この他に図示していないフラッシュランプを動作させるための電源がある。【０４６９】
フラッシュランプ６２１から放出された白色光はランプハウス６２２内を直接または反射して、レーザーロッド６２５の吸収のある波長がレーザーロッド６２５に吸収され、レーザーロッド６２５の内の活性媒質が励起され反転分布が形成される。自然放出光がレーザーロッド６２５内を伝播しレーザーロッド６２５両端面のミラー膜６２４，６２５で反射され光共振器内の固有解であるモードで往復し誘導放出によって増幅され、反射率を若干低めた一方のミラー膜からレーザー光として取り出される。【０４７０】
フラッシュランプ６２１はコンデンサに充電された高電圧電荷が、トリガ電極による予備電離によってガラス管内部のＸｅガスがこの高電圧電荷によって放電することによって白色光を放出する。このように、真空管であり高電圧電荷による放電である場合、放電による電極のスパッタ現象で電極のスパッタ粒子がＸｅガス内に漂い、これの光吸収により白色光の発光強度が低下する。【０４７１】
また、電極がスパッタにより形状が変化するため特に（−）電極からの空間電子供給状態が変化し、放電の空間的均一性が低下して同じく白色光の発光強度が低下する。さらには、真空管である以上リークは避けられずＸｅガス濃度が変化することでも白色光の発光強度が低下する。このように、励起源のフラッシュランプ６２１の発光強度変化は、レーザー発振器６２０の出力を低下させ同一設定条件であっても、レーザー穿孔が出来なくなる。【０４７２】
本実施形態のレーザー穿孔装置には、フラッシュランプ６２１の発光である白色光を計測するセンサーが内蔵されており、このセンサーのピーク出力をモニターすることで、設定条件で得られるべきピーク出力と比較し、その差が一定値（例えば２０％）以上低下した時、使用者に状態を告知しメンテナンスをするようメッセージを知らせるように構成されている。更に望ましくは、入力であるフラッシュランプ６２１の発光でなく直接出力であるレーザーパルス光をモニターし、上記お知らせをすることも可能である。【０４７３】
また、上記センサーを用いて発光回数をモニターする。ある設定トリガレベル以上の入力がセンサーに入った場合、これをメモリにカウントする。カウントは、通算とある期間内（一度リセットを掛けてから）のカウント数をレーザー穿孔装置のディスプレーに表示可能なようにされている。【０４７４】
これにより、一定通算回数に近づいた場合、使用者にメンテナンス促す告知し、一定通算回数以上になった場合、使用を禁止しメンテナンスを使用者に要求することが可能となる。【０４７５】
また、例えば糖尿病患者が自宅で自身の血糖値を測定し、インスリン投与や経口薬投与など自身の血糖値をコントロールするための採血機器として本装置を使用する場合、現状の穿孔装置である針式穿孔装置は機構が単純で構成部品も少ないので非常に安価である。本レーザー穿孔装置は、針式穿孔装置と比較して圧倒的に構成部品が多いので針式と同価格で提供することは困難である。【０４７６】
しかしながら、針式穿孔装置を使用する場合使用毎に新品の針を購入し交換していることから、本レーザー穿孔装置でも使用回数に応じた従量制の課金することが可能になれば、初期の価格を安価にすることが可能となる。【０４７７】
従量制の課金は、保険制度を利用して治療を受けている患者に対しては、例えば月一回毎の通院時に本レーザー穿孔装置を持参頂き、医療従事者が使用回数を確認して医療費に上乗せして課金することが可能である。また、医療機関内で使用する場合には、製造者または販売者が定期的に巡回し使用回数を確認して課金することも可能である。さらに、本レーザー穿孔装置に外部との有線または無線の通信機能を持たせ、これを介して外部から使用回数を確認して、使用者に課金することも可能である。【０４７８】
図５５は本実施形態のレーザー穿孔装置の概略図である。レーザー穿孔装置は、本体２とレーザー発振器を構成するレーザーヘッド９５２とレーザー電源９５１と、集光レンズ１２と穿孔キャップ５０７と制御基板１１と電池１０と動作スイッチ５と設定ボタン４とディスプレー３と光センサー９５０から構成され、電池１０と制御基板１１、レーザー電源９５１および光センサー９５０、制御基板１１、レーザー電源９５１、設定ボタン４、ディスプレー３、動作スイッチ５および光センサー９５０は、電気および信号的に接続されている。【０４７９】
図５６は本実施形態のレーザー穿孔装置の使用フローである。次に動作を説明する。まず使用者が動作スイッチ４を押すとレーザー穿孔装置が始動を始める（ステップＳ３１）。次に、使用者はレーザー穿孔条件などを設定ボタン４を使用して入力する（ステップＳ３２）。この時、一定期間内の使用数カウントをリセットすることが出来る（ステップＳ４１）。ここで、先のフローに一定時間内に進まないとレーザー穿孔装置は自動的にエンド状態となる。【０４８０】
入力後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付けると（ステップＳ３３）、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押す（ステップＳ３４）とレーザー発振器はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行う（ステップＳ３５）。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。【０４８１】
この時、レーザー穿孔装置内の光センサー９５０は、レーザー発振器を動作させる白色光を発光するフラッシュランプ６２１の発光波形を計測している（ステップＳ４２）。あるいは、集光レンズ１２で反射されたレーザーパルス光の発信波形を観測する。光センサー９５０としては、白色光用にはＳｉやＩｎＧａＡｓの可視光からレーザーパルス光を含まない近赤外光に感度のあるセンサーが利用可能である。【０４８２】
またレーザーパルス光の波長は、対象である皮膚の主成分が水であるので水の吸収係数が高いものが選択される。例えばＥｒ：ＹＡＧ固体レーザー媒質を用いた２．９４μｍの波長が最も効率的に水に吸収され、最も低レーザーパルス光エネルギーで穿孔が可能である。このため、レーザーパルス光のセンサーにはＨｇＣｄＴｅ（ＭＣＴ）など赤外光に感度のある、望ましくは常温動作のセンサーが選択される。【０４８３】
光センサー９５０によって計測された光波形は次のようにして解析される。図５７（ａ）は、光波形の解析方法を説明するための図である。同図において、横軸は時間であり、縦軸は検出した光強度である。また、図５７（ｂ）は、光センサー９５０が、レーザーヘッド９５２から放出された光を検出する様子を示す。【０４８４】
まず、予め設定されたトリガレベル以上の入力があった場合に波形の記録を行う。通常の環境下では、本体内に設置された光センサー９５０では外部の白色光や赤外光でトリガが掛からないレベルに設定されている。このトリガ以上の入力があった場合に制御基板１１内のメモリのカウント数を一つ増やす（ステップＳ４３）。【０４８５】
次に、波形のピーク値を同じく制御基板１１内のメモリに記録する（ステップＳ４５）。そして、条件設定で設定されたレーザー穿孔条件を基に事前にメモリ内に記憶されていた予測ピーク値との比較を行う。そして、計測ピーク値と予測ピーク値を比較する（ステップＳ４６）。そして、予測ピーク値に対する測定ピーク値が許容下限レベル以下であった場合、ディスプレー３にメンテナンスを要求する表示を行う。【０４８６】
また、使用開始からの積算回数が同じく制御基板１１内のメモリに事前に記憶されている上限積算回数に近づいた場合には、ディスプレー３にメンテナンスが近い旨を表示し、上限積算回数に達した場合はディスプレー３にメンテナンスを要求する表示を行う。メンテナンスを要求する表示を行う場合、次の使用を禁止する表示を行い、装置をロックすることも可能である。【０４８７】
通算および一定期間内の積算回数を表示するためには、条件入力画面で設定ボタン４を操作することで表示させることが出来る。また、パスワードを設定することにより課金者のみが一定期間内の積算回数をリセットすることが出来る。さらに、図示していないが有線（電話回線、ＬＡＮ回線）や無線（移動体通信、赤外線通信、無線ＬＡＮ）などの外部との通信機能を持たせることで、外部から積算回数の読み出しや一定期間内の積算回数のリセットを動作させることが出来る。【０４８８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００６年３月２２日出願の日本特許出願（特願２００６−０７８４３０）、２００６年３月２４日出願の日本特許出願（特願２００６−０８２３０３）、２００６年４月１３日出願の日本特許出願（特願２００６−１１０６７３）、２００６年４月１４日出願の日本特許出願（特願２００６−１１１８０５）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４８９】
以上のように、本発明にかかる成分濃度測定装置は、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームの、外部への漏洩の抑制と異臭成分するという効果を有し、生体の皮膚をレーザー光で穿孔し、採取した生体試料中の種々の微量の特定成分を、迅速かつ簡便に定量することのできるバイオセンサーおよび成分濃度測定装置として有用である。
【図１】
2007108513.tif 000003
【図２】
2007108513.tif 000004
【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】
2007108513.tif 000009
【図８】
2007108513.tif 000010
【図９】
2007108513.tif 000011
【図１０】
2007108513.tif 000012
【図１１】
2007108513.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007108513.tif 000015
【図１４】
2007108513.tif 000016
【図１５】
2007108513.tif 000017
【図１６】
2007108513.tif 000018
【図１７】
2007108513.tif 000019
【図１８】
2007108513.tif 000020
【図１９】
2007108513.tif 000021
【図２０】
2007108513.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2007108513.tif 000030
【図２９】
2007108513.tif 000031
【図３０】
2007108513.tif 000032
【図３１】
2007108513.tif 000033
【図３２】
2007108513.tif 000034
【図３３】
2007108513.tif 000035
【図３４】
2007108513.tif 000036
【図３５】
2007108513.tif 000037
【図３６】
2007108513.tif 000038
【図３７】
2007108513.tif 000039
【図３８】
2007108513.tif 000040
【図３９】
2007108513.tif 000041
【図４０】
2007108513.tif 000042
【図４１】
2007108513.tif 000043
【図４２】
2007108513.tif 000044
【図４３】
2007108513.tif 000045
【図４４】
2007108513.tif 000046
【図４５】
2007108513.tif 000047
【図４６】
2007108513.tif 000048
【図４７】
2007108513.tif 000049
【図４８】
2007108513.tif 000050
【図４９】
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【図５０】
2007108513.tif 000052
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
2007108513.tif 000057
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
2007108513.tif 000061
【図６０】
2007108513.tif 000062
【図６１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月18日(2007.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置しかつ前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２】
前記試験紙には成分測定用電極が、前記挿入体には電極が設けられ、前記試験紙との嵌合により、前記試験紙の成分分析用電極と前記挿入体の電極が電気的接続することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項３】
前記分析装置は、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項４】
前記分析装置は、検体試薬の呈色反応により体液の成分を分析する光学装置であることを特徴とする請求項３記載の成分濃度測定装置。
【請求項５】
前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムを設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項６】
前記試験紙は前記レーザー光の光軸に、さらに前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項５記載の成分濃度測定装置。
【請求項７】
前記試験紙は前記シートとしての機能をも有することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項８】
前記試験紙は前記シートとして使用するための前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項７記載の成分濃度測定装置。
【請求項９】
前記挿入体の本体と開口との嵌合側に、非対称な構造を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１０】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、非対称な構造により行われることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１１】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、前記試験紙の開口と前記挿入体の突起との嵌合で行われることを特徴とする請求項１０記載の成分濃度測定装置。
【請求項１２】
前記シートのフィルムと、前記挿入体と、前記試験紙のフィルムの少なくとも一つにまたは全部に、脱臭機能を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１３】
前記試験紙と、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは全部に、抗菌機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１４】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内にフィルタと前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記試薬は、前記成分と特異的に反応する酵素と色原体を有し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口の少なくともいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするバイオセンサー。
【請求項１５】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする請求項１４記載のバイオセンサー。
【請求項１６】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１４または１５記載のバイオセンサー。
【請求項１７】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内に前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記センサーは、電極系を有し、前記電極系は少なくとも測定電極と対電極とを備え、前記反応を前記電極系で検知し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口のいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１８】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする、請求項１７記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１９】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２０】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、前記電極系が露出するように、一部または全部を共有する開口が少なくとも２つ以上さらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光が通過する開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、
前記シートは前記試験紙の機能を有することを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２２】
前記シートは、前記シートとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されず、前記試験紙として使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、前記レーザー光の光軸に設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２３】
前記シートは、前記試験紙として使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムと、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２４】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能をさらに設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２５】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートの挿入による機械的な接点動作で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２６】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートに設けた電極との電気的接続で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２７】
前記シートのフィルムと、前記挿入体の少なくとも一つにまたは両方に、脱臭機能を設けることを特徴とする、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。
【請求項２８】
前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは両方に、抗菌機能を設けたことを特徴とする、請求項２１から２７のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。
【請求項２９】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される穿孔アダプターであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を備え、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものである穿孔アダプター。
【請求項３０】
請求項２９記載の穿孔アダプターであって、
前記中空体は、前記第一のフィルムの周囲に形成された突起を有するものである穿孔アダプター。
【請求項３１】
請求項２９または３０記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルム、前記中空体、および前記第二のフィルムの少なくとも一つに消臭機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３２】
請求項３０ないし３１のいずれか一項記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルムに抗菌機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３３】
請求項２９ないし３２のいずれか一項記載の穿孔アダプターを、前記中空体の中心軸とレーザー光軸とを一致させて、着脱可能に備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３４】
表皮と真皮を含む皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップと、
前記表皮の穿孔箇所に、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップとを有するレーザー照射方法。
【請求項３５】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいものであるレーザー照射方法。
【請求項３６】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅は、１００〜４００μｓであり、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅は、５０〜３００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項３７】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅との差は、５０〜２００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項３８】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光との照射間隔は、５００ｍｓ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項３９】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計は、１平方センチメートル当たり１００〜３００Ｊであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４０】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーは、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とのエネルギーの合計の１０〜４０％であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４１】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記レーザーパルス光の集光径は、０．１５ｍｍ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４２】
請求項３４記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、複数のレーザーパルス光を含むものであるレーザー照射方法。
【請求項４３】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光のそれぞれの時間幅は、１００〜４００μｓであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４４】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光の照射間隔は、５００ｍｓ以下であるものであるレーザー照射方法。
【請求項４５】
請求項４２記載のレーザー照射方法であって、
前記表皮を穿孔するための複数のレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計は、１平方センチメートル当たり５〜１００Ｊであるものであるレーザー照射方法。
【請求項４６】
（削除）
【請求項４７】
（削除）
【請求項４８】
（削除）
【請求項４９】
（削除）
【請求項５０】
（削除）
【請求項５１】
（削除）
【請求項５２】
（削除）
【請求項５３】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、
音質または周期が異なる複数種類の周期音から、所定の周期音をランダムに選択して発生させるステップと、
所定の周期音の発生からランダム時間の経過後に穿孔を行なうステップとを有するレーザー穿孔方法。
【請求項５４】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサーで計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整する調整手段を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５５】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５６】
請求項５５記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーは、前記レーザー穿孔装置本体の表面に設置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項５７】
請求項５４記載の穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを有する穿孔キャップを脱着可能に保持する保持手段を備え、
前記穿孔キャップは、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を有し、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を透過させ、かつ、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、
前記水分量測定用センサーは、前記第一のフィルムと同一平面上に配置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を有するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５８】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
使用者の属性を入力する設定ボタンを備え、
前記調整手段は、前記設定ボタンから入力された属性に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項５９】
請求項５４記載のレーザー穿孔装置であって、
外気の湿度を測定する湿度センサーを備え、
前記調整手段は、前記湿度センサーで計測した外気の湿度に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項６０】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、
皮膚の水分量を計測するステップと、
計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するステップとを有するレーザー穿孔方法。
【請求項６１】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記開口部の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記開口部の他端を塞ぐように設けたバイオセンサーと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項６２】
請求項６１記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーの表面の一部に指当てフィルムが形成され、前記バイオセンサーの側面に検体試薬供給路開口が形成されるものである挿入ホルダ。
【請求項６３】
請求項６１記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーは、試薬層に形成される測定電極および対電極を有するものである挿入ホルダ。
【請求項６４】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
バイオセンサーを折り曲げてその端を接合して形成した中空体と、
前記中空体の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記中空体の他端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項６５】
フィルムを介して皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、
前記フィルムを穿孔するための第１のレーザーパルス光を照射するステップと、
前記フィルムの穿孔箇所に、前記皮膚を穿孔するための第２のレーザーパルス光を照射するステップとを有するレーザー照射方法。
【請求項６６】
請求項６５記載のレーザー照射方法であって、
前記第１のレーザーパルス光の強度は、前記第２のレーザーパルス光より弱いものであるレーザー照射方法。
【請求項６７】
レーザー光を皮膚に照射して穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着されるバイオセンサーであって、
試薬層が貼付され、前記レーザー光が通過する第１の開口を有する第１の基板と、
前記第１の基板と所定の間隔で対向して配置され、前記第１の開口に対応する第２の開口を有するとともに、前記第２の開口から前記試薬層より遠い位置に空気穴を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に、前記第１の開口から前記試薬層まで形成される検体試薬供給路と、を有するバイオセンサー。
【請求項６８】
請求項６７記載のバイオセンサーであって、
前記レーザー光の光軸は、前記第１の開口の中心線と平行に、かつ、前記第１の開口の中心線と比較して、前記検体試薬供給路に近い位置に設定されるものであるバイオセンサー。
【請求項６９】
フラッシュランプにより励起されたレーザー光を皮膚に照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
前記フラッシュランプの発光を検出し、前記フラッシュランプの劣化度をモニターする光サンサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項７０】
請求項６９記載のレーザー穿孔装置であって、
前記光センサーが検出した装置の使用回数に基づいて、使用者に、装置のメンテナンスを要求する旨を告知する告知手段を備えるレーザー穿孔装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月25日(2008.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置しかつ前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２】
前記試験紙には成分測定用電極が、前記挿入体には電極が設けられ、前記試験紙との嵌合により、前記試験紙の成分分析用電極と前記挿入体の電極が電気的接続することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項３】
前記分析装置は、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項４】
前記分析装置は、検体試薬の呈色反応により体液の成分を分析する光学装置であることを特徴とする請求項３記載の成分濃度測定装置。
【請求項５】
前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムを設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項６】
前記試験紙は前記レーザー光の光軸に、さらに前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項５記載の成分濃度測定装置。
【請求項７】
前記試験紙は前記シートとしての機能をも有することを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項８】
前記試験紙は前記シートとして使用するための前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする請求項７記載の成分濃度測定装置。
【請求項９】
前記挿入体の本体と開口との嵌合側に、非対称な構造を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１０】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、非対称な構造により行われることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１１】
前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、前記試験紙の開口と前記挿入体の突起との嵌合で行われることを特徴とする請求項１０記載の成分濃度測定装置。
【請求項１２】
前記シートのフィルムと、前記挿入体と、前記試験紙のフィルムの少なくとも一つにまたは全部に、脱臭機能を設けることを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１３】
前記試験紙と、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは全部に、抗菌機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の成分濃度測定装置。
【請求項１４】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内にフィルタと前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記試薬は、前記成分と特異的に反応する酵素と色原体を有し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口の少なくともいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするバイオセンサー。
【請求項１５】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする請求項１４記載のバイオセンサー。
【請求項１６】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１４または１５記載のバイオセンサー。
【請求項１７】
検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、
前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内に前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、
前記センサーは、電極系を有し、前記電極系は少なくとも測定電極と対電極とを備え、前記反応を前記電極系で検知し、
前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口のいずれか一方に膜が設けられている、
ことを特徴とするレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１８】
前記膜は消臭または脱臭機能を有することを特徴とする、請求項１７記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項１９】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２０】
前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、前記電極系が露出するように、一部または全部を共有する開口が少なくとも２つ以上さらに設けられていることを特徴とする、請求項１７または１８記載のレーザー穿孔用バイオセンサー。
【請求項２１】
少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、
シートと、前記レーザー光が通過する開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、
前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、
前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、
前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、
前記シートは前記試験紙の機能を有することを特徴とする成分濃度測定装置。
【請求項２２】
前記シートは、前記シートとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されず、前記試験紙として使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、前記レーザー光の光軸に設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２３】
前記シートは、前記試験紙として使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムと、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２４】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能をさらに設けることを特徴とする、請求項２１記載の成分濃度測定装置。
【請求項２５】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートの挿入による機械的な接点動作で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２６】
前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートに設けた電極との電気的接続で行うことを特徴とする、請求項２４記載の成分濃度測定装置。
【請求項２７】
前記シートのフィルムと、前記挿入体の少なくとも一つにまたは両方に、脱臭機能を設けることを特徴とする、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。
【請求項２８】
前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは両方に、抗菌機能を設けたことを特徴とする、請求項２１から２７のいずれか一項に記載の成分濃度測定装置。
【請求項２９】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される穿孔アダプターであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を備え、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものである穿孔アダプター。
【請求項３０】
請求項２９記載の穿孔アダプターであって、
前記中空体は、前記第一のフィルムの周囲に形成された突起を有するものである穿孔アダプター。
【請求項３１】
請求項２９または３０記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルム、前記中空体、および前記第二のフィルムの少なくとも一つに消臭機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３２】
請求項３０ないし３１のいずれか一項記載の穿孔アダプターであって、
前記第一のフィルムに抗菌機能を設けた穿孔アダプター。
【請求項３３】
請求項２９ないし３２のいずれか一項記載の穿孔アダプターを、前記中空体の中心軸とレーザー光軸とを一致させて、着脱可能に備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３４】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサーで計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整する調整手段を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３５】
請求項３４記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３６】
請求項３５記載のレーザー穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーは、前記レーザー穿孔装置本体の表面に設置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備えるレーザー穿孔装置。
【請求項３７】
請求項３４記載の穿孔装置であって、
前記水分量測定用センサーを有する穿孔キャップを脱着可能に保持する保持手段を備え、
前記穿孔キャップは、
両端に開口部を有する中空体と、
前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、
を有し、
前記第一のフィルムは、前記レーザー光を透過させ、かつ、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、
前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、
前記水分量測定用センサーは、前記第一のフィルムと同一平面上に配置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を有するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項３８】
請求項３４記載のレーザー穿孔装置であって、
使用者の属性を入力する設定ボタンを備え、
前記調整手段は、前記設定ボタンから入力された属性に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項３９】
請求項３４記載のレーザー穿孔装置であって、
外気の湿度を測定する湿度センサーを備え、
前記調整手段は、前記湿度センサーで計測した外気の湿度に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものであるレーザー穿孔装置。
【請求項４０】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
両端に開口部を有する中空体と、
前記開口部の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記開口部の他端を塞ぐように設けたバイオセンサーと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項４１】
請求項４０記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーの表面の一部に指当てフィルムが形成され、前記バイオセンサーの側面に検体試薬供給路開口が形成されるものである挿入ホルダ。
【請求項４２】
請求項４０記載の挿入ホルダであって、
前記バイオセンサーは、試薬層に形成される測定電極および対電極を有するものである挿入ホルダ。
【請求項４３】
皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、
バイオセンサーを折り曲げてその端を接合して形成した中空体と、
前記中空体の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、
前記中空体の他端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムと、
前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、
を備える挿入ホルダ。
【請求項４４】
レーザー光を皮膚に照射して穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着されるバイオセンサーであって、
試薬層が貼付され、前記レーザー光が通過する第1の開口を有する第1の基板と、
前記第1の基板と所定の間隔で対向して配置され、前記第１の開口に対応する第２の開口を有するとともに、前記第２の開口から前記試薬層より遠い位置に空気穴を有する第２の基板と、
前記第1の基板と前記第２の基板の間に、前記第１の開口から前記試薬層まで形成される検体試薬供給路と、を有するバイオセンサー。
【請求項４５】
請求項４４記載のバイオセンサーであって、
前記レーザー光の光軸は、前記第１の開口の中心線と平行に、かつ、前記第１の開口の中心線と比較して、前記検体試薬供給路に近い位置に設定されるものであるバイオセンサー。
【請求項４６】
フラッシュランプにより励起されたレーザー光を皮膚に照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、
前記フラッシュランプの発光を検出し、前記フラッシュランプの劣化度をモニターする光サンサーを備えるレーザー穿孔装置。
【請求項４７】
請求項４６記載のレーザー穿孔装置であって、
前記光センサーが検出した装置の使用回数に基づいて、使用者に、装置のメンテナンスを要求する旨を告知する告知手段を備えるレーザー穿孔装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の皮膚をレーザー光で穿孔し、採取した生体試料中における種々の微量の特定成分を、迅速かつ簡便に定量することのできる成分濃度測定装置およびそれに用いるバイオセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイオセンサーを概念図とともに説明する。
【０００３】
図５８は従来のレーザー装置及び当該レーザー装置を使用して指先の腹にレーザー光を照射している様子を示しており、１０１は内部の固体レーザー発振器であり、１０２は固体レーザー発振器１０１を内蔵した本体であって、電源並びに制御装置は別体のコントローラ１０３に設けられている。本体１０２におけるレーザー光の出力側にはレンズフード１０４が設けられ、このレンズフード１０４の内側に集光レンズ１０５が設けられ、固体レーザー発振器１０１から出力されるレーザー光はこの集光レンズ１０５によって集光される。
【０００４】
指先から血液の採取を行うには、台１０６の上に、被採血者の指１０７の腹の部分を集光レンズ１０５に向けて置く。指当て１０８は、丁度人の指先が少し入り込むようにその内側が湾曲しており、その上縁部外方近傍にレーザー光が集光するように台１０６の上面に固定されている。
【０００５】
被採血者の指１０７にレーザー光を照射すると照射箇所には微小な傷ができ、血液が滲み出てくる。その後、別置きのバイオセンサーで被採血者の血液を採取し、血液中の微量の特定成分について定量する（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、図５９は従来のバイオセンサーの一実施例として作製したグルコースセンサーの分解斜視図である。絶縁性の基板１２０に、銀ペーストと樹脂バインダーを含む導電性カーボンペーストを印刷しリード１１２、１１３と、測定極１１４、対極１１５からなる電極系が形成されている。さらに、絶縁性ペーストの印刷により絶縁層１１６が形成されている。
【０００７】
電極系１１４、１１５は露出部分を研磨後、親水性高分子であるカルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣと略す）の水溶液が電極上へ展開されＣＭＣ層が形成され、このＣＭＣ層を覆うように酵素としてグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）をリン酸緩衝液に溶解したものを展開して、ＣＭＣ−ＧＯＤ層からなる反応層が形成されている。
【０００８】
この基板１２０と樹脂板からなるスペーサ１１７とカバー１１９の３つの部材について、図５９に示す様に、各部材間が破線で示す位置関係になるように接着して一体化される。切りとられた部分の端部は一体化したときに試料液の導入口１１０となり、中央部は空間部１１８を形成する。また、カバー１１９は穴を有しており一体化したときに排出口１１１となっている。
【０００９】
導入口１１０に試料液である血液を接触させると、血液は導入口１１０より内部へ導かれる。このとき空間部１１８内の空気は排出口１１１から速やかに排出される。このように血液は電極面上を速やかに拡がり、空間部を満たす。血液はＣＭＣを溶解し粘調な液体となり、血液中のグルコースは電極上に担持されたグルコースオキシダーゼの作用で酸素と反応して過酸化水素を生成する。電極間に電圧を印加することにより、酵素反応で生成した過酸化水素が測定電極で酸化され、これにともなう酸化電流値は基質であるグルコースの濃度に対応する（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
一方、従来よりレーザー光により皮膚を穿孔（レーザー穿孔）する際、使用者の痛みを軽減させる技術が検討されている。図６０は、従来のレーザー穿孔装置の操作フローチャートを示す。従来のレーザー穿孔装置では、装置のスタートボタンを押すと、ステップＳ１でスイッチが半押しであるか否かを判断する。音を発生させたい場合（Ｙｅｓの場合）はスイッチを半押しにしステップＳ２に進み、スピーカから音楽等の音が発生する。次にステップＳ３では、穿孔スイッチを押すことでステップＳ４に進み穿孔が行われる。次いで、一定時間経過後にステップＳ５に進みスピーカから流れる音を停止する。
【００１１】
また、ステップＳ１でスイッチを半押ししない場合には、ステップＳ６に進んで穿孔スイッチを押す。これにより、ステップＳ７ではスピーカからの音が流れず穿孔が行われる（例えば特許文献３参照）。このように従来のレーザー穿孔装置では、レーザー穿孔装置にスピーカを設け、音楽や、穿孔時の動作音をキャンセルする音を発生するようにしていた。これにより、穿孔時の痛みを軽減していた。
【００１２】
【特許文献１】特開平０４−３１４４２８号公報
【特許文献２】特開平０１−２９１１５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３１０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のレーザー装置およびバイオセンサーの組合せによる成分濃度測定装置では以下の問題があった。
【００１４】
一つ目はレーザー光による皮膚の穿孔時に発生するプルームの異臭を使用者が嗅いでしまい、著しい不快感を覚えさせてしまうことと、光学部品へのプルームの付着による汚染である。レーザー光による皮膚の穿孔は、レーザー光エネルギーの皮膚組織の主成分である水分への吸収により、水分の加熱・蒸発による皮膚組織の熱加工である。この時、蒸発物であるプルームが空間に発生する。
【００１５】
皮膚は、外部より表皮・真皮・皮下組織の順で構成され、血液を採取するためには真皮の一等表皮側の真皮乳頭内の毛細血管に達するまで穿孔する必要があり、穿孔の大半は表皮である。指腹などの手掌型の皮膚は特にこの表皮が厚く、１〜１．５ｍｍの厚さを持ち、その大半はタンパク質ケラチンを主成分とする角質層である。プルーム内には、これらタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。
【００１６】
これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特にこれらを人は異臭と感じる。また、これら蒸発物がレーザー光の光学部品に付着すると、付着物のレーザー光の吸収により光学部品の透過率や反射率の低下、さらには付着物の焼き付きが発生する。
【００１７】
二つ目はレーザー装置で採血する際の感染の問題である。レーザー光を集光し１ｍｍ角以下の領域で皮膚を穿孔するためには、集光レンズと皮膚の間の距離を少なくとも１センチメートル以下の精度で一定させなければならない。そのため実際には、皮膚を何らかの固定された構造体に押し当ててレーザー光を照射させる。この構造体は同一使用者が複数回使用したり、あるいは複数人が使用することになり、この構造体を介した感染の恐れがある。また、先でも述べたようにレーザー光で穿孔する際にプルームが発生し、これが付着することにより、感染する恐れもある。
【００１８】
三つ目は、使用時の煩雑さである。使用者は、レーザー装置による採血後、別置きのバイオセンサーに血液を取り込ませ、このセンサーを表示器に接続して血中の種々の微量な特定成分を定量させなければならない。さらに、これまでの課題を解決するための交換部品が多数あると、使用者の利便性を低下させてしまう。
【００１９】
また、従来のレーザー穿孔装置のレーザー照射条件では、レーザー光の集光径が０．５ｍｍ以上と大きく傷跡が一週間以上残ってしまう場合がある。皮膚の厚さや水分量には個人差があるが、一発のレーザー光パルスで確実に穿孔を行ない安定して採血を行なうため、結果として、必要以上のレーザー光エネルギーを照射することになっていた。このため、皮膚の穿孔深さが深すぎるため痛みが強くなる場合があった。
【００２０】
発明者による検討の結果、傷痕が残らないレーザー光の集光径は、０．１５ｍｍ以下であり、望ましくは０．１ｍｍ以下であることが分かった。また、発明者は、採血に必要なレーザー光エネルギーの個人差が、集光径０．５ｍｍ（従来）では約二倍近くあったのに対して、集光径０．１５ｍｍ以下では１０数パーセント程度と小さくなることを見出した。さらに、発明者は、採血に必要なレーザー光エネルギーも、集光径が０．１５ｍｍ以下では数十ｍＪ程度と非常に小さいエネルギーで可能であることを見出した。
【００２１】
発明者は、レーザー穿孔による皮膚からの採血を詳細に検討した結果、次のことを見出した。図６１は皮膚の概略図である。皮膚は外側から表皮、真皮の順で構成されており、採血を行うためには、真皮にある真皮乳頭内の毛細血管を傷つける必要がある。しかし真皮乳頭の近傍には、痛みを検知する自由神経終末も存在している。表皮は、再表面の角質層を始め５種類の層から構成されている。
【００２２】
一般に、採血は指先または手のひらの皮膚から行われる。これは、例えば糖尿病患者の血糖値を測定する上で、指先や手のひらの毛細血管中の血糖値が、最も時間遅れなく測定できるからである。最も一般的な採血箇所である指先は表皮、特に角質層が厚く１〜１．５ｍｍの厚さがあると言われている。また、角質層は細胞の死骸であり、毛細血管のある真皮の真皮乳頭などの細胞組織とは様子が異なる。
【００２３】
発明者は、レーザー穿孔時の皮膚の深さ方向の形状を観測したところ、例えば断面が丸いレーザー集光パターンを表面に照射すると、角質層を主体とする表皮ではほぼ円柱状の断面形状であり、真皮では円錐状の断面形状となることを発見した。
【００２４】
痛みが少ないレーザー照射方法を実現するには、この真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することが重要である。深すぎると自由神経終末を刺激し痛みを感じさせる確率が高くなり、また必要以上の出血をさせてしまう。また、真皮を深く穿孔すると真皮組織をレーザー光エネルギーの光吸収による加熱と蒸発の反作用として、蒸発と反対方向への衝撃波（粗密波）を発生してしまい、これも一種の痛みとなってしまう。
【００２５】
一方、前述のように、従来のレーザー穿孔装置では、レーザー穿孔装置にスピーカを設け、音楽や、穿孔時の動作音をキャンセルする音を発生させ穿孔時の痛みを軽減させていた。しかしながら、いつも同じ音楽等を聞いているとその音楽等に慣れてしまい、使用者の意識を音楽等に集中できなくなり、穿孔時の痛みを軽減することができない。
【００２６】
また、穿孔スイッチを押してからレーザー穿孔が行われるタイミングがいつも同じであるため、使用者が無意識にレーザー穿孔のタイミングを意識してしまい、穿孔時の痛みを軽減することができない。
【００２７】
また、従来のレーザー穿孔装置においては、集光径やレーザーパルス光の時間幅は画一的に設計できるが、レーザーパルス光エネルギーは、確実な採血を可能にするための最適な条件が使用者毎に異なるため、可変幅を設けておき、使用者が個別に設定する構成となっていた。このため、使用者はまず、自分が採血可能なレーザーパルス光エネルギーを探すために、テストレーザー穿孔をしなければならず、１回のレーザー穿孔では採血できなかった。また、一度探した条件も経時的に日々変化するのでその都度条件を探さなければならなかった。
【００２８】
本発明は、これら従来の問題を解決するためになされたもので、レーザー光による穿孔時に使用者が異臭を感じることなく、使用による感染の恐れがなく、簡便に測定ができるバイオセンサーならびに成分濃度測定装置を提供することを目的とする。
【００２９】
また、本発明は、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を可能にするレーザー穿孔装置のレーザー照射方法を提供することを目的としている。
【００３０】
また、本発明は、レーザー穿孔の瞬間を意識させず、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作り、穿孔時の痛みが少ないレーザー穿孔装置およびレーザー穿孔方法を提供することを目的としている。
【００３１】
また、本発明は、使用者がテスト穿孔することなく確実に採血可能なレーザー穿孔装置およびレーザー穿孔方法を提供することを目的としている。
【００３２】
さらに、本発明は、レーザー穿孔装置の動作状態をモニターすることを目的とし、具体的には本装置の主たる劣化要因のフラッシュランプの劣化度をモニターすることを目的とする。また今一つの目的は、レーザー穿孔装置の使用回数をモニターすることである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の成分濃度測定装置は、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分を分析する分析装置と、前記分析装置が算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置しかつ前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。
【００３４】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。
【００３５】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙には成分測定用電極が、前記挿入体には電極が設けられ、前記試験紙との嵌合により、前記試験紙の成分分析用電極と前記挿入体の電極が電気的接続するような構造を設ける。
【００３６】
この構成により、使用者がレーザー穿孔により採取した体液の成分解析時に、試験紙を外して再度成分解析用に再装着することなく成分解析が可能となり、ひいては簡便な使用が可能となる。
【００３７】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記分析装置は、検体試薬の酵素反応により体液の成分を分析するものである。
【００３８】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。
【００３９】
さらに、本発明の成分濃度測定装置において、前記分析装置は、検体試薬の呈色反応により体液の成分を分析する光学装置である。
【００４０】
この構成により、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。
【００４１】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムを設ける。
【００４２】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。
【００４３】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記レーザー光の光軸に、さらに前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。
【００４４】
この構成により，レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、かつ試験紙内に閉じ込められるようになるので、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。
【００４５】
また、本発明の成分濃度測定装置において、前記試験紙は前記シートとしての機能をも有する。
【００４６】
この構成により、使用者は構造の異なるシートとバイオセンサーの２種類を所有・管理することがなくなり、使用者の利便性が向上できる。
【００４７】
また、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙は、前記シートとして使用するための、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムをさらに設ける。
【００４８】
この構成により、使用者は構造の異なるシートとバイオセンサーの２種類を所有・管理することがなくなり、かつシートを使用の都度交換する必要がなくなるので、使用者の利便性を向上できる。
【００４９】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は前記挿入体の本体嵌合側に非対称な構造を設ける。
【００５０】
この構成により、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。
【００５１】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、非対称な構造により行われるような構造を設ける。
【００５２】
この構成により、使用者がその嵌合方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。
【００５３】
さらに、本発明の成分濃度測定装置において、前記試験紙と前記挿入体の嵌合は、前記試験紙の開口と前記挿入体の突起との嵌合で行われるような構造を設ける。
【００５４】
この構成により、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、かつ容易に外れることが無いので、ひいては簡便な使用が可能となる。
【００５５】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記シートのフィルムと、前記挿入体と、前記試験紙のフィルムの少なくとも一つにまたは全部に、脱臭機能を設ける。
【００５６】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。
【００５７】
さらに、本発明の成分濃度測定装置は、前記試験紙と、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは全部に、抗菌機能を設ける。
【００５８】
この構成により、使用者が使用する際の感染を防止することができる。
【００５９】
本発明のバイオセンサーは、検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内にフィルタと前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、前記試薬は、前記成分と特異的に反応する酵素と色原体を有し、前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板の前記開口の少なくともいずれか一方に膜が設けられている。
【００６０】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームはセンサー基板内に閉じ込められ、外部への漏洩を抑制することができる。
【００６１】
また、本発明のバイオセンサーは、前記膜は消臭または脱臭機能を有する。
【００６２】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生するプルーム内の悪臭成分を消臭または脱臭することが可能となる。
【００６３】
さらに、本発明のバイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられている。
【００６４】
この構成により、レーザー発振器を備えたレーザー穿孔装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。
【００６５】
本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、検体試料の採取にレーザー光による穿孔を用いて、前記検体試料中の成分を分析するためのセンサーであって、前記センサーは、少なくとも第１と第２の基板の貼り合わせにより、供給された前記検体試料が前記基板間に吸引される検体供給路を形成し、前記検体供給路内に前記検体試料中の成分と反応する試薬を配置するとともに、前記第２の基板に、前記検体供給路より外部に通じる空気孔が設けられ、前記センサーは、電極系を有し、前記電極系は少なくとも測定電極と対電極とを備え、前記反応を前記電極系で検知し、前記第１と第２の基板には、一部または全部を共有する開口が前記検体供給路外に設けられ、少なくとも前記第一または第２の基板のいずれか一方の前記開口を覆うように膜が設けられている。
【００６６】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームはセンサー基板内に閉じ込められ、外部への漏洩を抑制することができる。
【００６７】
また、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記膜は消臭または脱臭機能を有する。
【００６８】
この構成により、レーザー光による穿孔時に発生するプルーム内の悪臭成分を消臭または脱臭することが可能となる。
【００６９】
さらに、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、一部または全部を共有する開口がさらに設けられている。
【００７０】
この構成により、レーザー発振器を備えたレーザー穿孔装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。
【００７１】
さらに、本発明のレーザー穿孔用バイオセンサーは、前記第１と第２の基板には、前記開口以外の、前記電極系が露出するように、一部または全部を共有する開口が少なくとも２つ以上さらに設けられている。
【００７２】
この構成により、レーザー発振器と分析装置を備えた装置と確実に接続が可能となったことで、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となり、さらに、前記センサーと前記装置を電気的に接続することで接続状態の監視が可能となる。
【００７３】
また、本発明、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置か算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光が通過する開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、前記シートは前記試験紙の機能を有する。
【００７４】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる利便性が得られる。
【００７５】
また、前記シートは、前記シートとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されず、前記試験紙として使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、前記レーザー光の光軸に設ける。
【００７６】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。
【００７７】
さらに、前記シートは、前記試験紙として使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されるフィルムと、前記シートとして使用する際の前記レーザー光の光軸に前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設ける。
【００７８】
この構成により、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。
【００７９】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能をさらに設ける。
【００８０】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。
【００８１】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートの挿入による機械的な接点動作で行う。
【００８２】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。
【００８３】
さらに、前記シートの前記本体への挿入を検出する機能が、前記シートに設けた電極との電気的接続で行う。
【００８４】
この構成により、使用者のシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光手段である光学部品のプルームによる汚染を確実に防止できる。
【００８５】
さらに、前記シートのフィルムと、前記挿入体の少なくとも一つにまたは両方に、脱臭機能を設ける。
【００８６】
この構成により、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。
【００８７】
さらに、前記挿入体と、前記シートの少なくとも一つにまたは両方に、抗菌機能を設ける。
【００８８】
この構成により、使用者が使用する際の感染を防止することができる。
【００８９】
本発明に係る穿孔アダプターは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される穿孔アダプターであって、両端に開口部を有する中空体と、前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、を備え、前記第一のフィルムは、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、前記第二のフィルムは、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものである。
【００９０】
上記構成によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。また、使用毎に穿孔アダプターを交換することにより、使用時に感染の恐れがなく、簡便に穿孔することができる。
【００９１】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記中空体が、前記第一のフィルムの周囲に形成された突起を有するものである。
【００９２】
上記構成によれば、穿孔の際、突起がレーザー穿孔予定箇所の周囲を押すことにより、レーザー穿孔時に使用者感じる刺激を緩和することができる。また、穿孔により採血する際、確実に採血することができる。
【００９３】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記第一のフィルム、前記中空体、および前記第二のフィルムの少なくとも一つに消臭機能を設けたものである。
【００９４】
上記構成によれば、レーザー穿孔時に発生するプルームの異臭を無臭にすることができる。
【００９５】
また、本発明に係る穿孔アダプターは、前記第一のフィルムに抗菌機能を設けたものである。
【００９６】
上記構成によれば、穿孔アダプターを介した感染を防止することができる。
【００９７】
さらに、本発明に係るレーザー穿孔装置は、本発明に係る穿孔アダプターを、前記中空体の中心軸とレーザー光軸とを一致させて、着脱可能に備える。
【００９８】
上記構成によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。また、上記構成によれば、使用者の皮膚に接触する穿孔アダプターを使用毎に交換できるため、感染の恐れがなく簡便に穿孔することができる。
【００９９】
本発明は、表皮をレーザー穿孔するためのレーザー照射条件と、真皮をレーザー穿孔するレーザー照射条件とを異ならせ、異なるレーザーパルス光エネルギーで複数回に分けて照射することで、安定した採血と痛みの少ないレーザー穿孔を実現するものである。
【０１００】
具体的には、表皮を穿孔する第一のレーザーパルス光は、真皮を穿孔する第二のレーザーパルス光と比較して、その時間幅が同じかあるいは長く、レーザー光エネルギーを大きくする。ここで、表皮を穿孔するレーザーパルス光をさらに複数回に分けることも、安定した採血に有効である。この場合は、表皮を穿孔するレーザーパルス光と、真皮を穿孔するレーザーパルス光の照射条件は、個々のレーザーパルス光として比較した際に、同等か、真皮を穿孔するレーザーパルス光の方が時間幅が長く、レーザー光エネルギーが大きい場合もある。
【０１０１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、表皮と真皮を含む皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップと、前記表皮の穿孔箇所に、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光を照射するステップとを有する。
【０１０２】
上記構成によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１０３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいものである。
【０１０４】
上記構成によれば、真皮でのレーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１０５】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅が、１００〜４００μｓであり、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅が、５０〜３００μｓであるものである。
【０１０６】
上記構成によれば、真皮を深く穿孔することがないため、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１０７】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光の時間幅との差が、５０〜２００μｓであるものである。
【０１０８】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１０９】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光との照射間隔が、５００ｍｓ以下であるものである。
【０１１０】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１１１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計が、１平方センチメートル当たり１００〜３００Ｊであるものである。
【０１１２】
上記構成によれば、採血のためのレーザーパルス光を最小限のエネルギーとすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１１３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーが、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とのエネルギーの合計の１０〜４０％であるものである。
【０１１４】
上記構成によれば、真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１１５】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記レーザーパルス光の集光径が、０．１５ｍｍ以下であるものである。
【０１１６】
上記構成によれば、採血に必要なレーザーパルス光のエネルギーの個人差を小さくすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１１７】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、複数のレーザーパルス光を含むものである。
【０１１８】
上記構成によれば、皮膚の厚さや水分量等による個人差に応じて、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光を細かく制御できるので、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１１９】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光のそれぞれの時間幅が、１００〜４００μｓであるものである。
【０１２０】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１２１】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための前記複数のレーザーパルス光の間隔が、５００ｍｓ以下であるものである。
【０１２２】
上記構成によれば、被採血者は一回の穿孔と知覚するため、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１２３】
また、本発明に係るレーザー照射方法は、前記表皮を穿孔するための複数のレーザーパルス光と、前記真皮を穿孔するためのレーザーパルス光とが照射するエネルギーの合計が、1平方センチメートル当たり５〜１００Ｊであるものである。
【０１２４】
上記構成によれば、採血のためのレーザーパルス光を最小限のエネルギーとすることができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１２５】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、周期音を発生させる周期音発生手段を備え、周期音発生中に穿孔を行なうものである。
【０１２６】
上記構成によれば、周期音を発生させることで使用者の意識をそらし、穿孔の瞬間を意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態を作り、この状態でレーザー穿孔を行なうため、穿孔時の痛みを低減することができる。
【０１２７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音が、中心周波数が２０〜１００Ｈｚの単調に繰り返される音であるものである。
【０１２８】
上記構成によれば、単調に繰り返される音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１２９】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記単調に繰り返される音が、ポンプの動作音、およびエンジン音を含むものである。
【０１３０】
上記構成によれば、ポンプの動作音およびエンジン音などの単調に繰り返される音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１３１】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音が、１分間に６０〜２０８拍の繰返しのテンポを有する音である。
【０１３２】
上記構成によれば、繰返しのテンポがある音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１３３】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記繰返しのテンポを有する音が、メトロノーム音、機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音、およびキーボードをたたく音を含むものである。
【０１３４】
上記構成によれば、メトロノーム音、機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音、およびキーボードをたたく音などの繰返しのテンポがある音に使用者の意識を向けさせ、使用者の痛みへの検知レベルが低い状態を作って穿孔するので、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１３５】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音発生手段が、音質または周期が異なる複数種類の周期音を発生させ、穿孔ごとに、発生させる周期音の種類をランダムに変更するものである。
【０１３６】
上記構成によれば、音質または周期が異なる複数種類の周期音がランダムに変更されるので、使用者が周囲音に慣れることがなく、穿孔から意識をそらせるので、レーザー穿孔装置を使い続けた場合であっても、穿孔時の痛みを軽減する効果を維持できる。
【０１３７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記周期音の発生から穿孔までの時間が、穿孔ごとにランダムに変更されるものである。
【０１３８】
上記構成によれば、周期音の発生から穿孔までの時間がランダムに変更されるので、使用者がレーザー穿孔のタイミングを予測することができず、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１３９】
また、本発明に係るレーザー穿孔方法は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、音質または周期が異なる複数種類の周期音から、所定の周期音をランダムに選択して発生させるステップと、所定の周期音の発生からランダム時間の経過後に穿孔を行なうステップとを有する。
【０１４０】
上記構成によれば、音質または周期が異なる複数種類の周期音がランダムに変更されるので、使用者が周囲音に慣れることがなく、また、周期音の発生から穿孔までの時間がランダムに変更されるので、使用者がレーザー穿孔のタイミングを予測することができず、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０１４１】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサーで計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整する調整手段を備える。
【０１４２】
上記構成によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０１４３】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーを備える。また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーが、前記レーザー穿孔装置本体の表面に設置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備える。
【０１４４】
上記構成によれば、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極がレーザー穿孔装置本体の表面に設置されるので、皮膚の水分量を簡単に測定することができる。
【０１４５】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、前記水分量測定用センサーを有する穿孔キャップを脱着可能に保持する保持手段を備え、前記穿孔キャップが、両端に開口部を有する中空体と、前記両端の開口部のそれぞれを塞ぐように設けた第一及び第二のフィルムと、を有し、前記第一のフィルムが、前記レーザー光を透過させ、かつ、前記レーザー光を吸収して穿孔されるものであり、前記第二のフィルムが、前記レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、前記水分量測定用センサーが、前記第一のフィルムと同一平面上に配置され、皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を有するものである。
【０１４６】
上記構成によれば、穿孔キャップが皮膚の水分量を計測するためのセンサー電極を備えるので、使用毎に穿孔キャップを交換することにより、簡便かつ使用時の感染の恐れなく、確実に採血を行なうことができる。
【０１４７】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、使用者の属性を入力する設定ボタンを備え、前記調整手段が、前記設定ボタンから入力された属性に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものである。
【０１４８】
上記構成によれば、設定ボタンから入力された年齢、性別、人種または肌質といった使用者の属性に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の状態に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０１４９】
また、本発明に係るレーザー穿孔装置は、外気の湿度を測定する湿度センサーを備え、前記調整手段が、前記湿度センサーで計測した外気の湿度に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するものである。
【０１５０】
上記構成によれば、皮膚の水分量に密接に関連している外気の湿度に応じてレーザーパルス光エネルギーを調整するので、採血に適切な最小限のレーザーパルス光エネルギーをより正確に設定することができる。
【０１５１】
また、本発明に係るレーザー穿孔方法は、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔方法であって、皮膚の水分量を計測するステップと、計測した皮膚の水分量に応じて、前記レーザーパルス光のエネルギーを調整するステップとを有する。
【０１５２】
上記構成によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０１５３】
また、本発明の挿入ホルダは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、両端に開口部を有する中空体と、前記開口部の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、前記開口部の他端を塞ぐように設けたバイオセンサーと、前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、を備える。
【０１５４】
上記構成によれば、バイオセンサーと挿入ホルダとスライドシートの三つの要素で構成されていたものを、一つの挿入ホルダで構成するようにしたので、使用者が本装置を使用する際に交換する部品が一つで済むという利点がある。
【０１５５】
また、本発明の挿入ホルダは、前記バイオセンサーの表面の一部に指当てフィルムが形成され、前記バイオセンサーの側面に検体試薬供給路開口が形成されるものである。
【０１５６】
また、本発明の挿入ホルダは、前記バイオセンサーが、試薬層に形成される測定電極および対電極を有するものである。
【０１５７】
また、本発明の挿入ホルダは、皮膚にレーザー光を照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着される挿入ホルダであって、バイオセンサーを折り曲げてその端を接合して形成した中空体と、前記中空体の一端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収することなく透過させるフィルムと、前記中空体の他端を塞ぐように設けた、前記レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムと、前記中空体の外周面又は内周面に設けられ、前記レーザー穿孔装置と前記バイオセンサーとを電気的に接続する電極と、を備える。
【０１５８】
また、本発明のレーザー照射方法は、フィルムを介して皮膚にレーザーパルス光を照射することによりレーザー穿孔を行なうレーザー照射方法であって、前記フィルムを穿孔するための第1のレーザーパルス光を照射するステップと、前記フィルムの穿孔箇所に、前記皮膚を穿孔するための第２のレーザーパルス光を照射するステップとを有する。
【０１５９】
また、本発明のレーザー照射方法は、前記第１のレーザーパルス光の強度は、前記第２のレーザーパルス光より弱いものである。
【０１６０】
上記構成によれば、第一のレーザーパルス光によりフィルムに貫通孔を形成し、皮膚のレーザー穿孔条件に個人差があった時、第二のレーザーパルス光を調整することで安定した採血が可能となる。
【０１６１】
また、本発明のバイオセンサーは、レーザー光を皮膚に照射して穿孔を行なうレーザー穿孔装置に装着されるバイオセンサーであって、試薬層が貼付され、前記レーザー光が通過する第1の開口を有する第1の基板と、前記第1の基板と所定の間隔で対向して配置され、前記第１の開口に対応する第２の開口を有するとともに、前記第２の開口から前記試薬層より遠い位置に空気穴を有する第２の基板と、前記第1の基板と前記第２の基板の間に、前記第１の開口から前記試薬層まで形成される検体試薬供給路と、を有する。
【０１６２】
上記構成によれば、使用者はレーザー穿孔後に指を検体試薬供給路の開口に持っていかなくとも、そのままの状態でバイオセンサーに被測定対象の血液を供給することが可能となる。
【０１６３】
また、本発明のバイオセンサーは、前記レーザー光の光軸が、前記第１の開口の中心線と平行に、かつ、前記第１の開口の中心線と比較して、前記検体試薬供給路に近い位置に設定されるものである。
【０１６４】
上記構成によれば、染み出した血液はセンサー開口中心より検体試薬供給路に近いので、より効率的に毛細管現象により試薬層に到達することが可能となる。
【０１６５】
また、本発明のレーザー穿孔装置は、フラッシュランプにより励起されたレーザー光を皮膚に照射することにより穿孔を行なうレーザー穿孔装置であって、前記フラッシュランプの発光を検出し、前記フラッシュランプの劣化度をモニターする光サンサーを備える。
【０１６６】
上記構成によれば、使用者にレーザー穿孔装置のメンテナンス時期を告知することが可能になり、穿孔装置としての信頼性を高めることが出来る。
【０１６７】
また、本発明のレーザー穿孔装置は、前記光センサーが検出した装置の使用回数に基づいて、使用者に、装置のメンテナンスを要求する旨を告知する告知手段を備える。
【０１６８】
上記構成によれば、使用回数によるメンテナンス時期の告知および、糖尿病患者など医療費負担者に対してある期間内の使用回数に応じた医療費等の課金が可能となる。
【発明の効果】
【０１６９】
本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を検体試薬による呈色反応によって測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、前記呈色反応を分析する光学装置と、前記成分の分析装置と、分析結果の表示手段が設けられた本体と、前記本体は前記レーザー光の光軸に開口を有し、前記開口に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けたシートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体が着脱可能に挿入され、さらに前記体液成分の分析を行う試験紙が、前記挿入体と嵌合するように設け、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。
【０１７０】
また、本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、前記成分の分析装置と、分析結果の表示手段が設けられた本体と、前記本体は前記レーザー光の光軸に開口を有し、前記開口に、前記レーザー光で穿孔されないフィルムを設けたシートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体が、着脱可能に挿入され、さらに前記体液の試験紙が、前記挿入体と嵌合するように設け、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。
【０１７１】
また、本発明は、センサーの基板を貫通する開口を設け、さらに前記開口を覆うように膜が設けることにより、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームの、外部への漏洩を抑制するという効果を有するレーザー穿孔用バイオセンサーを提供することができるものである。
【０１７２】
また、本発明は、皮膚をレーザー光で穿孔して微量の体液を採取し前記体液の成分を測定する成分濃度測定装置において、少なくともレーザー光を発するレーザー装置と前記レーザー光の集光手段と、体液の成分の分析装置と、前記分析装置か算出した結果を示す表示手段とを有する本体と、シートと、前記レーザー光を遮らない開口を有する挿入体と、試験紙とを有し、前記本体は前記レーザー光の光軸の方向に開口を設け、前記開口は前記挿入体を装着し、前記挿入体の一端は前記試験紙が装着され、前記シートは前記集光手段と前記挿入体の間に位置し、前記シートは前記試験紙の機能を有するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがなく、プルームによる集光手段である光学部品の汚染も防止でき、使用者が採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、また、使用者は少なくとも試験紙とシートを一種類の消耗品の管理で行え、さらに、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる、という効果を有する成分濃度測定装置を提供することができるものである。
【０１７３】
また、本発明によれば、第一のフィルム、中空体および第二のフィルムで閉空間を形成することにより、第一のフィルムを皮膚に押し当ててレーザー穿孔する際、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができるため、使用者は、異臭を嗅ぐことがなく、不快感を覚えることなく穿孔できる。
【０１７４】
また、本発明によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０１７５】
また、本発明によれば、周期音を発生させることで使用者の意識をそらし、穿孔の瞬間を意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態を作り、この状態でレーザー穿孔を行なうため、穿孔時の痛みを低減することができる。
【０１７６】
また、本発明によれば、皮膚の水分量に応じた適切なレーザーパルス光のエネルギーを設定することができるため、テスト穿孔したりレーザーパルス光の設定を使用者が自ら行なうことなく、個人差および日々の変動、および時間的変動に応じて、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０１７７】
さらに、本発明によれば、使用者にレーザー穿孔装置のメンテナンス時期を告知することが可能になり、穿孔装置としての信頼性を高めることが出来る。あるいは、使用回数によるメンテナンス時期の告知および、糖尿病患者など医療費負担者に対してある期間内の使用回数に応じた医療費等の課金が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１７８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーおよび成分濃度測定装置について、図面を用いて説明する。図１は本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置の上面図であり、図２は図１を横から見た成分濃度測定装置の内部分解構成図であり、図３は図１を上から見た成分濃度測定装置の下部内部分解構成図である。
【０１７９】
図１において、成分濃度測定装置１は、本体２に具備されたディスプレイ３とディスプレイ３の表示切替ボタン４とレーザー操作ボタン５と、さらに、本体２に交換可能なスライドシート６と、本体２に嵌合されている挿入ホルダ７と、バイオセンサー８から構成される。図１では、挿入ホルダ７とバイオセンサー８が分離しているが、動作時は挿入ホルダ７とバイオセンサー８は嵌合によって一体化している。
【０１８０】
図１を横から見た内部分解構成図である図２において、図１と同一符号番号は図１のそれと同一であり、本体２の内部には、レーザー装置９と、充電可能な電池１０と、電気回路１１と、集光レンズ１２が配置される。図１を上から見た内部分解構成図である図３において、図１および図２と同一符号番号は図１および図２のそれと同一である。バイオセンサー８の分析用である分析光学装置１３と、レーザー操作ボタン５と、ディスプレイ３と、表示切替ボタン３と、電池４と、レーザー装置９は、図示しない配線によって電気回路１１と接続している。同じくレーザー装置９は、図示しない配線によって電池１０と接続している。
【０１８１】
（挿入ホルダ）
図４は挿入ホルダ７の詳細斜視図であり、挿入ホルダ７は円筒体１４に、その一端部に切り欠き１５と、他方の端部に突起１６が三方向に配置されている。
【０１８２】
円筒体１４は種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。本実施の形態においては、ＡＳ樹脂とした。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。
【０１８３】
挿入ホルダ７の外形は、バイオセンサー８が挿入可能な範囲であればよく、望ましくは３〜２５ｍｍである。また、円筒体１４の肉厚は０．２〜３ｍｍ、長さは５〜３０ｍｍである。本実施の形態では円筒形としたが多面筒体なども利用可能である。
【０１８４】
（スライドシート）
図５はスライドシート６の詳細であり、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０１８５】
基板３１はポリエチレンテレフタレートや、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル等からなり、本実施の形態では、ポリエチレンテフタレートとした。基板３１には開口３２があり、開口３２はフィルム３３で覆われている。フィルム３３は、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。スライドシート６は、全体の厚さが０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さが５〜３０ｍｍであり、長辺の長さが３０〜６０ｍｍである。
【０１８６】
（バイオセンサー）
図６はバイオセンサー８の詳細図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図６（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０１８７】
基板５１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の材料であり、カバー５７は絶縁性の材料であって、空気孔５８はほぼ円形であり、カバー５７の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。また、可視光から近赤外光に対してほぼ透明である厚さとしている。本実施の形態ではポリカーボネートを使用した。また、カバー５７には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。
【０１８８】
そしてカバー５７は、検体試薬を供給する検体試薬供給路５６を形成するための切欠部を有するスペーサ５５と、血球成分を分離するためのフィルタ５２と、試薬が含浸された試薬層５３とを、基板５１との間に挟み込み、基板５１と一体に配置される。試薬層５３は、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。
【０１８９】
基板５１、スペーサ５５、カバー５７には、貫通する開口が各々に、基板開口５９、スペーサ開口６０、カバー開口６１としてある。そして、基板開口５９を覆うよう基板５１のスペーサ５５とは反対の面にフィルム５４が接着される。また、第二の開口６２が三ヶ所に設けられている。第二の開口６２は、各々基板５１、スペーサ５５、カバー５７を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。
【０１９０】
バイオセンサー８の全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。
【０１９１】
次に動作について詳細な説明を行う。
【０１９２】
（準備）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。次に、同じく本体２に挿入ホルダ７を嵌合で挿入する。挿入ホルダ７には切り欠き１５が設けられており、この切り欠き１５により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。
【０１９３】
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口６２は、挿入ホルダ７の突起１６と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口６２はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図６では第二の開口６２を三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、その断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口６２の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ７の突起１６の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。
【０１９４】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム５４上の基板開口５９に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ７の突起１６がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０１９５】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。
【０１９６】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。
【０１９７】
また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。
【０１９８】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。
【０１９９】
図７はレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔を行う使用者の指１８に対して、レーザー光は集光レンズ１２で集光されその軌跡がレーザー光の軌跡１７である。使用者の指１８はバイオセンサー８のフィルム５４と接しており、本体からのレーザー光１７は図７のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光１７は、スライドシート６のフィルム３３、開口３２、挿入ホルダ７の内部、バイオセンサー８の開口２２、フィルム５４と伝播し、使用者の指１８の上で集光するように設定されている。
【０２００】
スライドシート６の開口３２、挿入ホルダ７の内径、バイオセンサー８の開口２２を構成する、各開口５９、６０、６１の開口径は、レーザー光１７を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。さらに、図６では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。
【０２０１】
レーザー光１７は、フィルム３３で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム５４ではレーザー光１７がほぼ集光されていてそのエネルギー密度が高いので、吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指１８の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする。
【０２０２】
図８はレーザー穿孔直後のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔によって、フィルム５４には貫通孔１９が、使用者の指１８の皮膚にはレーザー穿孔２０が、皮膚の組織が蒸発することでプルーム２１が発生する。
【０２０３】
図８のように、皮膚の組織が蒸発して発生したプルーム２１は、フィルム５４にレーザー光の照射によって形成された貫通孔１９を介して、バイオセンサー８の開口２２、挿入ホルダ７の内部、フィルム３３が形成する開口側へと向かう。使用者が指１８をバイオセンサー８より離した後も、フィルム５４の貫通孔１９は皮膚のレーザー穿孔２０と同様に非常に小さいものであるため、逆流する量は非常にわずかとなり、使用者がプルーム２１の悪臭を嗅ぐことが無くなる。
【０２０４】
外部からの気密が確保されたグローブボックス内を、窒素ガスで充満させ本実施の形態の成分濃度測定装置をグローブボックス内で使用し、レーザー穿孔を行った。レーザー穿孔後に、グローブボックス内のガスを排気装置で評価ボックスに取り出し、硫化化合物を検知するガス検知管で調べたところ、レーザー穿孔を行わない場合と比較しても同等レベルの検知量であった。
【０２０５】
フィルム５４の基材には、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。フィルム５４は、レーザー光１７の波長に対して吸収係数が高いほうがより好ましい。本実施の形態ではポリカーボネートとした。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。
【０２０６】
フィルム３３の基材には、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム３３は、レーザー光１７の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。
【０２０７】
フィルム５４とフィルム３３、挿入ホルダ７の内部はプルーム２１の異臭成分に対する消臭機能も有している。プルーム２１内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。
【０２０８】
主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。
【０２０９】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。化学吸着剤は０．１〜１μｍ程度の大きさであり、また化学吸着剤の形状も特に限定されるものではない。
【０２１０】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。
【０２１１】
これら化学吸着剤と物理吸着剤は、フィルム３３、５４や挿入ホルダ７の基材に添加することや、フィルム３３、５４や挿入ホルダ７の内部に塗布することで達成可能である。また、これら吸着剤を基板５１、スペーサ５５、カバー５７に添加や塗布することも好適である。
【０２１２】
また、フィルム５４は使用者の指１８と接触するので抗菌性を持たせると好適である。各種抗菌剤が使用可能であり、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。
【０２１３】
なお、抗菌性はバイオセンサー８のフィルム５４に限らず、バイオセンサー８の外表面や挿入ホルダ７、さらにはスライドシート６に施すことも有益である。
【０２１４】
本実施の形態では、リン酸ジルコニニウムに銀を担持した抗菌剤を用い、塗料に０．５ｗｔ％となるように添加し基板に塗布した。さらに外表面には、それを構成する樹脂に上記抗菌剤を０．５ｗｔ％添加した。なお、両加工法では、抗菌剤は０．５ｗｔ％〜１．０ｗｔ％が抗菌効果を有し、経済的である。
【０２１５】
使用者は、皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路５６に採血箇所を触れさせることで、空気孔５８が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。血液は途中フィルタ５２により血液中の血球成分が捕捉され、血漿成分のみが検体試薬５３へと到達する。
【０２１６】
フィルタ５２は、ガラス繊維や不繊布などの繊維質状の材料からなり、網目状に構成されている。繊維質間隔によってその間隔以上の大きさの被分析液中の成分を捕捉することができる。捕捉する成分は検体試薬５３での被分析物と試薬の反応を妨害する成分や、被分析物以外で色を有する成分である。繊維質間隔は数μｍから数１０μｍ程度であり、望ましくは１から５μｍである。検体試薬供給路５６方向の長さは数ｍｍ程度であり、望ましくは１から５ｍｍである。
【０２１７】
検体試薬５３には当業者にとって公知である酵素比色法の酵素ならびに色原体が、基板５１の上に塗布や貼着や印刷、あるいは濾紙やフィルムその他の担体に塗布や印刷、含浸、あるいは練り込み等により一体化した状態で設置されている。検体試薬５３の大きさは、一辺が３ｍｍ以上の正方形または長方形であるのが望ましい。
【０２１８】
検体試薬５３に達した被分析液である血液は、分析物をグルコースとした場合、グルコースと検体試薬５３内の酵素と、グルコース＋酸素＋水  −（グルコースオキシターゼ）→  グルコン酸＋過酸化水素、の反応を行い、さらに反応生成物と色原体がもう一つの酵素と、過酸化水素＋色原体  −（ペルオキシターゼ）→  過酸化水素＋キノン系色素、の反応を行う。この一連の反応により、検体試薬５３は分析物であるグルコース濃度に応じた呈色を示す。
【０２１９】
グルコースオキシターゼの代わりに、ピラノースオキシダーゼも使用できる。ペルオキシダーゼの代わりに、ヘモグロビン、チオシアン酸鉄、フェロシアン化鉄、ヨウ化カリウム及びモリブデン酸アンモニウムなども使用できる。
【０２２０】
色原体としては発色した場合可視部に吸収のあるものであればよく、ｏ−アニシジン、ベンチジン、ｏ−トリジン、テトラメチルベンチジン、ロイコ系色原体及び４−アミノアンチピリンとフェノール又はその誘導体やアニリン誘導体を組み合わせるトリンダー系試薬などが使用できる。
【０２２１】
図１２は、検体試薬５３の呈色状態を測定するための分析光学装置１３の構成図である。電気回路１１と電気的に接続する発光素子６６の光は、本体２に設けられた開口を通して、バイオセンサー８の発光素子６６の光に対して実質的に透明なカバー５７を介して検体試薬５３に入射し、反射光が同じく電気回路１１と電気的に接続する受光素子６７によって検出される。
【０２２２】
本体２の分析光学装置１３の開口は、外部からの塵などの進入を防ぐ目的として、発光素子６６から発する光の波長に対して透明な窓材を設置することも可能である。窓材としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＭＳ樹脂、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ナイロン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン/マレイミド共重合体、フェノール樹脂、ノンブロム系難燃ＰＣ、シクロオレフィンポリマー、メタクリル樹脂、三酢酸セルロース、酸化珪素（ＳｉＯ２）やＢＫ７などの各種ガラス材料が使用可能である。
【０２２３】
呈色度合いは、可視光や近赤外光の単色による反射比や、またはこれらの複数光による強度比によって濃度に換算する。光源は、ランプと分光フィルタの組合せや、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）が使用できる。本実施の形態では、グルコースオキシターゼとペルオキシターゼの酵素とキノン色素を用いて、波長６１０ｎｍの発光ダイオードの反射光で分析を行った。
【０２２４】
解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。
【０２２５】
以上のように第１の実施の形態による成分濃度測定装置は、本体にレーザー装置と集光レンズと、バイオセンサーの呈色反応を判定するための光学装置と、電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。
【０２２６】
また、検体試薬の呈色反応によって成分分析を行うバイオセンサーに、レーザー光の光軸上にレーザー光で穿孔されるフィルムを設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出され、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。
【０２２７】
さらに、スライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。
【０２２８】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明における第２の実施の形態によるバイオセンサーについて詳細な説明を行う。なお、第１の実施の形態と異なる点についてのみ記載する。
【０２２９】
第１の実施の形態では、使用者は異なる構造である図５のスライドシート６と図６のバイオセンサー８を使用していた。本実施の形態では、スライドシート６として図６のバイオセンサー８を使用する。図６のバイオセンサー８の開口５９、６０、６１とフィルム５４を、図５のスライドシート６の開口３２とフィルム３３に対応させて、レーザー光の光軸上に配置する。
【０２３０】
レーザー穿孔時、スライドシート６として使用するバイオセンサー８のフィルム５４は、集光レンズの集光点よりも集光レンズ側であるので、この上でのレーザー光のエネルギー密度は低く、レーザー光により貫通孔は形成されないのでスライドシートとして使用後に、改めてバイオセンサーとして使用することが出来る。これにより、使用者は管理する消耗品の種類を少なくすることが出来るので、利便性が向上できる。
【０２３１】
（第３の実施の形態）
また、本発明による第３の実施の形態におけるバイオセンサーについて詳細な説明を行う。なお、これまでの実施の形態と異なる点についてのみ記載する。バイオセンサーを図１０に示す。図１０（ａ）は平面図であり、図１０（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１０（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。バイオセンサーをスライドシートとして使用する際の第三の開口６４およびフィルム６５をさらに設けている。スライドシートとして使用する時はレーザー光の光軸は、この第三の開口６４とフィルム６５がこの上に配置するようになっており、フィルム６５は複数回レーザー光を照射しても貫通孔が開かないように構成されている。
【０２３２】
フィルム６５として、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等の各種プラスチックや樹脂が利用可能である。また、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものも利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。
【０２３３】
フィルム６５は、レーザー光の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。さらに、フィルム６５に第１の実施の形態と同様に、消臭機能と抗菌性を持たせると好適である。
【０２３４】
これにより、通常２５〜５０枚のバイオセンサーを一単位として購入する使用者がその内の１枚をスライドシート専用として使用することが可能となり、バイオセンサーを空気中に長時間暴露することによる検体試薬の分析性能低下を防止すると共に、都度のスライドシートの交換を行う必要がないので使用者の利便性を向上できる。
【０２３５】
（第４の実施の形態）
以下に本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーを図９と図１１に示す。図９は、第１の実施の形態におけるバイオセンサーである図６に変更を加えたものであり、図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図９（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。また、図１１は、第３の実施の形態におけるバイオセンサーである図１０に変更を加えたものであり、図１１（ａ）は平面図であり、図１１（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１１（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。以下では、これまでの実施の形態と異なる点についてのみ記載する。
【０２３６】
図９および図１１のバイオセンサーでは、開口５９、６０、６１の一方に設けられたフィルム５４に加えて、もう一方にフィルム６３をさらに設けている。フィルム６３として、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等の各種プラスチックや樹脂が利用可能である。また、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものも利用可能である。本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム６３は、レーザー光の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。さらに、フィルム６３に第１の実施の形態と同様に、消臭機能と抗菌性を持たせると好適である。
【０２３７】
第１の実施の形態では、レーザー穿孔時に発生する異臭成分を含むプルームは、生体側であるフィルム５４にレーザー穿孔時に形成される貫通孔を介して、バイオセンサー８の開口５９、６０、６１と挿入ホルダ７の内部とスライドシート６から形成される空間に漂い、これらの消臭機能によって使用者がプルームの異臭を嗅ぐことがないようにしている。
【０２３８】
本実施の形態では、バイオセンサー８のフィルム５４にレーザー穿孔時に形成される貫通孔を介して、バイオセンサー８の開口５９、６０、６１と、レーザー穿孔時に貫通孔が形成されないフィルム６３とで形成される空間にレーザー穿孔時に発生する異臭成分を含むプルームが漂う。異臭成分は、フィルム５４とフィルム６３の消臭成分によって無臭化され、使用者がプルームの異臭を嗅ぐことがないようにし利便性が向上できる。
【０２３９】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。
【０２４０】
（第５の実施の形態）
以下に本発明による第５の実施の形態について説明する。図１３は挿入ホルダ２０７の詳細斜視図であり、図１３において、２１３は円筒体、２１４は円筒体２１３の一端部の切り欠き、２１５は円筒体２１３の一端部の第一の突起、２１６は円筒体２１３の一端部の第二の突起、２１７は円筒体２１３の一端部の第三の突起、２１８は円筒体２１３の外壁上で第一の突起２１５へ延伸する第一の電極である。また、図示されていないが円筒体２１３の外壁上で第二の突起２１６へ延伸する第二の電極が配置されている。
【０２４１】
円筒体２１３は種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニール、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。本実施の形態においては、ＡＳ樹脂とした。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。第一の電極２１８および第二の電極は導電性を有する材料であればよく、本実施の形態では銅とした。望ましくは銅やアルミなどの金属材料や、金属材料に金属メッキや防錆処理が施されたものが利用可能である。
【０２４２】
挿入ホルダ２０７の外形は、バイオセンサー８が挿入可能な範囲であればよく、望ましくは３〜２５ｍｍである。また、円筒体２１３の肉厚は０．２〜３ｍｍ、長さは５〜３０ｍｍである。本実施の形態では円筒形としたが多面筒体なども利用可能である。
【０２４３】
（バイオセンサー）
図１４は本実施の形態にかかるバイオセンサー８の詳細図であり、図１４（ａ）は平面図であり、図１４（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図１４（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０２４４】
２５１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の基板であって、基板２５１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極２５３、測定電極２５２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。
【０２４５】
２５８は絶縁性のカバーであって、２５９はほぼ円形の空気孔であり、カバー２５８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレートとした。また、カバー２５８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。
【０２４６】
そしてカバー２５８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路２５７を形成するための切欠部を有するスペーサ２５６と、試薬が含浸された試薬層２５５とを、基板２５１との間に挟み込み、基板２５１と一体に配置される。
【０２４７】
スペーサ２５６は、基板２５１上の対電極２５３、測定電極２５２を覆うように配置され、スペーサ２５６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路２５７が形成されるものであり、前記試薬層２５５は、スペーサ２５６の切欠部から露出している対電極２５３、測定電極２５２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。
【０２４８】
さらに、基板２５１、スペーサ２５６、カバー２５８には、貫通する開口が各々に、基板開口２６０、スペーサ開口２６１、カバー開口２６２としてある。そして、基板開口２６０を覆うよう基板２５１のスペーサ２５６とは反対の面にフィルム２５４が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。
【０２４９】
また、第二の開口２６３と第三の開口２６４が設けられ、測定電極２５２と対電極２５３が開口２６４内の一部に露出している。第二の開口２６３と第三の開口２６４は、各々基板２５１、スペーサ２５６、カバー２５８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。
【０２５０】
次に動作について詳細な説明を行う。
【０２５１】
（準備）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。次に、同じく本体２に挿入ホルダ２０７を嵌合で挿入する。挿入ホルダ２０７には切り欠き２１４が設けられており、この切り欠き２１４により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ２０７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。
【０２５２】
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口２６３と第三の開口２６４は、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１７と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口２６３はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図１４では第二の開口２６３を一ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第三の開口２６４と第二の開口２６３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口２６３や第三の開口２６４の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１６を含む突起の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。
【０２５３】
バイオセンサー８が挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入されると、バイオセンサー８の第三の開口２６４内の測定電極２５２と対電極２５３は、挿入ホルダ２０７の円筒体２１３の外周にある第一の電極２１８、図示されていない第二の電極と各々電気的接合状態となる。さらに図１から図３で図示していないが、本体２に嵌合にて挿入された挿入ホルダ２０７の第一の電極２１８と第二の電極は、本体２内で電気回路１１と電気的接続状態となるように本体２側に第一の電極２１８と第二の電極用の端子が配置されている。バイオセンサー８と本体２が電気的接合状態になると、電気回路１１より成分濃度測定装置１がレーザー穿孔と成分濃度分析の準備状態となり、その状態に至ったことをディスプレイ３に表示し使用者が認知可能とする。
【０２５４】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム２５４上の基板開口２６０に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ２０７の突起、第一の突起２１５と第二の突起２１６、第三の突起２１７がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０２５５】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。
【０２５６】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。
【０２５７】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。
【０２５８】
レーザー穿孔後、使用者は皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路２５７に採血箇所を触れさせることで、空気孔２５９が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。採取された血液は、試薬層２５５で試薬と採血された血液中の被測定物質と反応し反応で生成した電荷は、測定電極２５２と対電極２５３、挿入ホルダ２０７の電極を経て電気回路１１で電荷量が解析され、解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。
【０２５９】
このような本発明の実施の形態の成分濃度測定装置によれば、本体にレーザー装置と集光レンズと、成分分析も可能な電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにしたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことが無く、使用者の採取箇所と触れる試験紙は採取毎に交換するので感染の恐れがなく、使用者が一つの機器で採取と分析が行えるので簡便となる。
【０２６０】
また、バイオセンサーにレーザー光の光軸上にレーザー光で穿孔されるフィルムを設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出され、レーザー穿孔時に発生するプルームは使用者の皮膚からこの穿孔を通じて排出されるようになり、使用者側に漏洩することが無くなり、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことがないようにすることができる。
【０２６１】
さらに、挿入ホルダの本体挿入側に、非対称な構造を設けたことにより、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。
【０２６２】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合は、バイオセンサーの開口と挿入ホルダの突起との嵌合で行われるような構造を設けたことにより、使用者がその嵌合方向を間違えることが無く、ひいては簡便な使用が可能となる。
【０２６３】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合は、バイオセンサーの開口と挿入ホルダの突起との嵌合で行われるような構造を設けたことにより、使用者がその挿入方向を間違えることが無く、かつ容易に外れることが無いので、ひいては簡便な使用が可能となる。
【０２６４】
さらに、バイオセンサーの測定電極ならびに対電極が、挿入ホルダの表面に設けられた各電極と、バイオセンサーと挿入ホルダの嵌合により電気的接続するような構造を設けたことにより、使用者がレーザー穿孔により採取した体液の成分解析時に、試験紙を外して再度成分解析用に再装着することなく成分解析が可能となり、ひいては簡便な使用が可能となる。
【０２６５】
さらに、スライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。
【０２６６】
さらに、バイオセンサーと挿入ホルダ、スライドシートに抗菌機能を設けたことにより、使用者が使用する際の感染を防止することができる。
【０２６７】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。
【０２６８】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。
【０２６９】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図１５から図１７に示す。図１５はその分解斜視図であり、図１６はその概観図、図１７は図１６のセンサーを長手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０２７０】
基板３０１はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の材料であって、基板３０１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極３０３、測定電極３０２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。
【０２７１】
カバー３０８は絶縁性の材料であって、空気孔３０９はほぼ円形であり、カバー３０８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態ではポリカーボネートを使用した。
【０２７２】
また、カバー３０８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。
【０２７３】
そしてカバー３０８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路３０７を形成するための切欠部を有するスペーサ３０６と、試薬が含浸された試薬層３０５とを、基板３０１との間に挟み込み、基板３０１と一体に配置される。
【０２７４】
スペーサ３０６は、基板３０１上の対電極３０３、測定電極３０２を覆うように配置され、スペーサ３０６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路３０７が形成されるものであり、前記試薬層３０５は、スペーサ３０６の切欠部から露出している対電極３０３、測定電極３０２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。
【０２７５】
さらに、基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８には、貫通する開口が各々に、基板開口３１０、スペーサ開口３１１、カバー開口３１２としてある。そして、基板開口３１０を覆うよう基板３０１のスペーサ３０６とは反対の面にフィルム３０４が接着される。また、カバー開口３１２を覆うようカバー３０８のスペーサ３０６とは反対の面にフィルム３２５が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。
【０２７６】
次に動作について詳細に説明を行う。
【０２７７】
図２２は使用方法を説明するための図である。図２２において、図番３１９は本体、図番３２１は本体３１９上の表示手段、図番３２２は本体３１９上の操作手段、図番３２０はレーザー穿孔用バイオセンサー（以下、センサーと呼ぶ場合がある）である。本体３１９の内部には、図示しないレーザー発振器と、同じく図示しないレーザー発振器より発振されるレーザー光の集光手段、同じく図示しないレーザー発振器を動作および制御するための電気基板が配置されている。
【０２７８】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯や９〜１０μｍ帯が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。
【０２７９】
さらに図示しないものの、本体３１９はレーザー穿孔用バイオセンサーを保持し、レーザー穿孔用バイオセンサーに定電圧を印加し、この時の被検体試料中の被分析物濃度に対応した電流を電圧に変換する変換回路、変換された電圧をデジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器、測定値を記録するメモリと、これらを動作および制御するための電気基板が配置されている。また図示しないものの、これらの動力となる電源が配置されている。
【０２８０】
表示手段３２１には、測定値やメモリに保管された値、装置の状態、日時などが表示される。操作手段３２２は、例えば押しボタンであって、レーザー光の発振動作や測定の開始動作、表示手段３２１の表示切り替え動作などを行う。
【０２８１】
使用者は、本体３１９の一面にセンサー３２０が接するように配置する。センサー３２０のフィルム３０４のほぼ中心に穿孔予定箇所が来るように、指をセンサー３２０に乗せる。操作手段３２２を動作させてレーザー発振器よりレーザー光を発振させ、指の皮膚に採血のための穿孔を行う。穿孔後、使用者は一旦指をセンサー３２０より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μｌ程絞り出す。その後、センサー３２０の側面にある検体試薬供給路３０７に採血箇所を触れさせることで、センサー３２０に血液が収集される。分析結果は表示手段３２１に表示され、使用者に認知される。
【０２８２】
図１８は使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図である。図１８において、レーザー穿孔を行う使用者の指３１４、集光手段で集光されるレーザー光の軌跡３１３である。使用者の指３１４はセンサー３２０のフィルム３０４と接しており、本体からのレーザー光３１３は図１８のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光３１３はセンサー３２０のカバー開口３１２、スペーサ開口３１１、基板開口３１０と伝播し、使用者の指３１４の上で集光するように設定されている。
【０２８３】
各開口３１０、３１１、３１２の開口径は、レーザー光３１３を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。さらに、図１５〜１７では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。
【０２８４】
レーザー光３１３は、フィルム３２５で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム３０４では吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指３１４の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする。
【０２８５】
図１９はレーザー穿孔時の状況を詳細に表す図である。図１９において、貫通孔３１５はレーザー光でフィルム３０４に形成される。レーザー穿孔３１６は同じく使用者の指３１４の皮膚に形成される。プルーム３１７はレーザー穿孔時に皮膚の組織が蒸発した際に発生する。
【０２８６】
図１９のように、皮膚の組織が蒸発して発生したプルーム３１７は、フィルム３０４にレーザー光の照射によって形成された貫通孔３１５を介して、基板開口３１０、スペーサ開口３１１、カバー開口３１２、フィルム３２５が形成する開口側へと向かう。使用者が指３１４をセンサーより離した後も、フィルム３０４の貫通孔３１５は皮膚のレーザー穿孔３１６と同様に非常に小さいものであるため、逆流する量は非常にわずかとなり、使用者がプルーム３１７の悪臭を嗅ぐことが無くなる。
【０２８７】
フィルム３０４の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニールアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではポリエチレンを使用した。
【０２８８】
フィルム３０４は、レーザー光３１３の波長に対して吸収係数が高いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。
【０２８９】
フィルム３２５の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニールアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。本実施の形態ではポリスチレンを用いた。
【０２９０】
フィルム３２５は、レーザー光３１３の波長に対して吸収係数が低いほうがより好ましい。吸収係数は、基材の吸収係数のみならずその厚さと、添加物の吸収係数も寄与するので、適宜吸収係数を調整するために厚さおよび添加物を調整することが望ましい。
【０２９１】
フィルム３０４とフィルム３２５はプルーム３１７の異臭成分に対する消臭機能も有している。プルーム３１７内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。
【０２９２】
主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。
【０２９３】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。化学吸着剤は０．１〜１μｍ程度の大きさであり、また化学吸着剤の形状も特に限定されるものではない。
【０２９４】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。
【０２９５】
これら化学吸着剤と物理吸着剤は、フィルムの基材に添加することや、フィルムに塗布することで達成可能である。また、これら吸着剤を基板に添加や塗布することも好適である。
【０２９６】
また、フィルム３０４は使用者の指３１４と接触するので抗菌性を持たせると好適である。各種抗菌剤が使用可能であり、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３ 等があげられる。本実施の形態では銀をリン酸ジルコニムに担持した抗菌剤をフィルム３０４に０．５ｗｔ％になるように混練した。
【０２９７】
このような本発明の第６の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、センサーに開口とその一方にフィルムを設け、さらにフィルムに脱臭・消臭機能を設けることにより、レーザ穿孔時に発生する異臭を含むプルームが外部に漏洩することを防止することと、異臭成分を脱臭・消臭することができる。
【０２９８】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図２０に示す。図２０（ａ）は平面図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の長手方向に中央部で切断した時の断面図である。第６の実施の形態と異なるのは、新たに第二の開口３２３が三ヶ所に設けられたことのみである。第二の開口３２３は、各々基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。
【０２９９】
第二の開口３２３は、次のように動作する。第６の実施の形態では、センサーと本体は接触によって接続されていたが、本第７の実施の形態では、本体には第二の開口３２３と一致するように突起が設けられており、使用者はこの突起にセンサーを挿入することで本体と接続できる。このため、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。
【０３００】
また、第二の開口３２３はセンサーの短辺方向に非対称な位置に配置されている。このため、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。さらに、第二の開口３２３より突出する本体の突起は、使用者が指をセンサーに当てた時、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０３０１】
なお、図２０では第二の開口３２３を三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第二の開口３２３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。
【０３０２】
以上のように本発明の第７の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、フィルタで覆われる開口とは別に、新たな開口を設けることにより、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。さらにはセンサーと本体との接続方向を正確にし、かつ開口から突出した突起による刺激によって、レーザー穿孔時の刺激を緩和することができる。
【０３０３】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーを図２１に示す。図２１（ａ）は平面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）の長手方向に中央部で切断した時の断面図であり、図２１（ｃ）は図２１（ａ）の短手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０３０４】
第６の実施の形態と異なる点は、新たに第二の開口３２３と第三の開口３２４が設けられ、表面に露出していた測定電極３０２と対電極３０３が、開口３２４内に移動したことであり、第７の実施の形態と異なる点は、第二の開口３２３の内２ヶ所が第三の開口３２４になり、表面に露出していた測定電極３０２と対電極３０３が、第三の開口３２４の内部に各々露出するように設けられたことのみである。第二の開口３２３と第三の開口３２４は、各々基板３０１、スペーサ３０６、カバー３０８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。
【０３０５】
第二の開口３２３と第三の開口３２４は、次のように動作する。第６の実施の形態では、センサーと本体は接触によって接続されていたが、本第８の実施の形態では、本体には第二の開口３２３と第三の開口３２４と一致するように突起が設けられており、このうち第三の開口３２４と一致する本体の突起には、本体内の被検体試料中の被分析物濃度を電気的に分析するための電極が延伸しており、使用者はこの突起にセンサーを挿入することで本体と機械的、電気的に接続できる。このため、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。また、挿入を電気的に検知可能となり、挿入エラーを使用者に認知させることが可能なので、ひいては使用者の使用を利便性が向上する。
【０３０６】
また、第二の開口３２３と第三の開口３２４はセンサーの短辺方向に非対称な位置に配置されている。このため、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。さらに、第二の開口３２３と第三の開口３２４より突出する本体の突起は、使用者が指をセンサーに当てた時、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０３０７】
なお、図２１では第二の開口３２３と第三の開口３２４を計三ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第二の開口３２３と第三の開口３２４の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。
【０３０８】
以上のように本発明の第８の実施の形態のレーザー穿孔用バイオセンサーによれば、フィルタで覆われる開口とは別に新たな開口を設け、さらにこの開口内に分析用の電極を露出させることにより、相対的なレーザー発振器とセンサーの間の距離を確定することができ、レーザー穿孔の形状を安定にすることが可能となる。また、挿入の状態を電気的に検知可能確認可能ともなるので、挿入エラーを使用者に認知させることが可能となる。さらにはセンサーと本体との接続方向を正確にし、かつ開口から突出した突起による刺激によって、レーザー穿孔時の刺激を緩和することができる。
【０３０９】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。
【０３１０】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。
【０３１１】
（第９の実施の形態）
図２３は本実施の形態にかかるバイオセンサー８の詳細図であり、図２３（ａ）は平面図であり、図２３（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２３（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。
【０３１２】
ポリエチレンテレフタレートや、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニール等が利用可能で、本実施の形態ではポリエチレンテレフタレートとした絶縁性の基板４５１の表面には、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる対電極４５３、測定電極４５２が、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。
【０３１３】
絶縁性のカバー４５８には、ほぼ円形の空気孔４５９があり、カバー４５８の材料としては、プラスチックフィルムが好ましく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレートとした。また、カバー４５８には、これらの共重合体やブレンド物、さらに架橋したものが使用でき、その厚さとしては０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍのものが使用できる。
【０３１４】
そしてカバー４５８は、検体試薬を供給する検体試薬供給路４５７を形成するための切欠部を有するスペーサ４５６と、試薬が含浸された試薬層４５５とを、基板４５１との間に挟み込み、基板４５１と一体に配置される。
【０３１５】
スペーサ４５６は、基板４５１上の対電極４５３、測定電極４５２を覆うように配置され、スペーサ４５６の前縁部分中央に設けられた長方形の切欠部によって検体供給路４５７が形成されるものであり、前記試薬層４５５は、スペーサ４５６の切欠部から露出している対電極４５３、測定電極４５２に、酵素、電子受容体、アミノ酸及び糖アルコール、水溶性高分子等を含有する試薬を塗布することで形成されるものである。
【０３１６】
さらに、基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８には、貫通する開口が各々に、基板開口４６０、スペーサ開口４６１、カバー開口４６２としてある。そして、基板開口４６０を覆うよう基板４５１のスペーサ４５６とは反対の面にフィルム４５４が接着される。全体の厚さは０．１〜１ｍｍであり、短辺の長さは５〜３０ｍｍであり、長辺の長さは３０〜６０ｍｍである。
【０３１７】
また、第二の開口４６３と第三の開口４６４が設けられ、測定電極４５２と対電極４５３が開口４６４内の一部に露出している。第二の開口４６３と第三の開口４６４は、各々基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８を貫通するように、その一部または全体が一致するように設けられている。
【０３１８】
次に動作について詳細な説明を行う。
【０３１９】
（スライドシートの装着）
使用者はまず、スライドシート６を本体２に挿入する。本発明においては、バイオセンサー８をスライドシート６として使用可能としている。図２３の開口４６０、４６１、４６２とフィルム４５４によって、スライドシート６の目的である集光レンズ１２のレーザー穿孔時の蒸発物による汚染（曇）を防止する機能を発揮する。そのため、使用者は成分濃度測定に欠かせないバイオセンサー８以外に別途スライドシート６を準備することがなく、使用者の利便性が向上できる。
【０３２０】
図２５はスライドシート６の装着を本体２が認識するための概略構成図である。本体２内の電気回路１１と電気的に接続したスイッチ４２５が構成されており、スライドシート６が挿入されていない時はスイッチ４２５がオープン状態となっている（図２５の（ａ））。スライドシート６が本体２に挿入されるとスイッチ４２５がクローズ状態となり、電気回路１１がスライドシート６の挿入を認識できる（図２５の（ｂ））。
【０３２１】
（第１０の実施の形態）
いま一つのスライドシート６の装着の認識方法は、スライドシート６上の電極を用いる方法である。図２４は図２３のバイオセンサー８と同一であるスライドシート６の一部を変更したものである。図２４（ａ）は平面図であり、図２４（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２４（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。図２３と異なるのは、その端部で測定電極４５２と対電極４５３が露出するようにカバー４５８とスペーサ４５６が構成されていることである。図示しないが、スライドシート６の挿入により本体２内部の電気回路１１と測定電極４５２および対電極４５３が電気的接続を達成されるよう構成されている。これにより、スライドシート６の挿入を検出できるようになっている。図２４では、測定電極４５２と対電極４５３を用いる構成としたが、挿入検出用に測定電極４５２と対電極４５３と独立した電極を構成しても良い。
【０３２２】
（挿入ホルダの装着）
次に、同じく本体２に挿入ホルダ２０７（図１３参照）を嵌合で挿入する。挿入ホルダ２０７には切り欠き２１４が設けられており、この切り欠き２１４により使用者が挿入向きを誤らないように配慮されている。ここでは切り欠きを用いたが、その他突起や複数の切り欠きや突起など挿入ホルダ２０７に対して非対称性を有する形状が利用可能である。
【０３２３】
（バイオセンサーの装着）
次に使用者は、バイオセンサー８を挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入する。バイオセンサー８の第二の開口４６３と第三の開口４６４は、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１７と嵌合可能に各々配置されている。第二の開口４６３はバイオセンサー８に対して非対称に配置されているので、使用者はその挿入方向を間違えることなく挿入することが可能となる。図２３では第二の開口４６３を一ヶ所に配置したが、これに限らず前記の目的を満足する様々な配置が使用可能であり、第三の開口４６４と第二の開口４６３の断面形状も二重円の一部切り欠き以外に、円や長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。バイオセンサー８の第二の開口４６３や第三の開口４６４の配置や形状を変更した場合、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５、第二の突起２１６、第三の突起２１６を含む突起の数や配置、形状が適宜変更されることは言うまでもない。
【０３２４】
バイオセンサー８が挿入ホルダ２０７に嵌合にて挿入されると、バイオセンサー８の第三の開口４６４内の測定電極４５２と対電極４５３は、挿入ホルダ２０７の円筒体２１３の外周にある第一の電極２１８、図示されていない第二の電極と各々電気的接合状態となる。さらに図１から図３で図示していないが、本体２に嵌合にて挿入された挿入ホルダ２０７の第一の電極２１８と第二の電極は、本体２内で電気回路１１と電気的接続状態となるように本体２側に第一の電極２１８と第二の電極用の端子が配置されている。バイオセンサー８と本体２が電気的接合状態になると、電気回路１１より成分濃度測定装置１がレーザー穿孔と成分濃度分析の準備状態となり、その状態に至ったことをディスプレイ３に表示し使用者が認知可能とする。
【０３２５】
続いて使用者は、レーザー穿孔予定箇所がバイオセンサー８のフィルム４５４上の基板開口４６０に来るように皮膚を当てる。この時、挿入ホルダ２０７の第一の突起２１５と第二の突起２１６、第三の突起２１７がバイオセンサー８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突出が皮膚を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０３２６】
（レーザー穿孔）
使用者が皮膚をバイオセンサー８に当ててレーザー穿孔の準備が完了した後、レーザー操作ボタン５を押してレーザー穿孔を行う。レーザー装置９は、レーザー操作ボタン５による電気回路１１からの信号と電池１０の電力を使用してレーザー光を発振する。発振したレーザー光は、集光レンズ１２で集光され使用者の皮膚に穿孔を行う。
【０３２７】
レーザー光の波長は、皮膚の吸収係数が高い波長が望ましく３μｍ帯（エルビウム添加媒質の光励起レーザーや中赤外半導体レーザー）や９〜１０μｍ帯（炭酸ガス媒質の放電励起レーザーや中赤外半導体レーザー）が利用可能である。また、レーザー光の皮膚での集光径はφ０．５ｍｍ以下が望ましく、さらに望ましくはφ０．１５ｍｍ以下が望ましい。集光形状はおよそ円形状が望ましいが、長辺を０．５ｍｍ以下とする楕円形状も利用可能である。レーザー光はパルス発振が望ましく、そのパルス波形の時間幅は１μｓ以上４００μｓ以下が望ましい。レーザー光は単パルス光照射か複数パルス光の照射が可能である。
【０３２８】
集光レンズ１２は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）やイットリビウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、無水合成石英、フッ化物モールド材料の基板に無反射コート（誘電体多層膜）が施されたものが利用可能であり、その焦点距離は５〜３０ｍｍが好適である。本実施の形態では、フッ化カルシウム基板を用いた。また、集光レンズ１２は概円形であり、その外形は６〜３０ｍｍである。
【０３２９】
（成分濃度の測定）
レーザー穿孔後、使用者は皮膚をバイオセンサー８より離して、穿孔箇所付近を押すことで検体試料である血液を０．５〜数μリットル程絞り出す。その後、バイオセンサー８の側面にある検体試薬供給路４５７に採血箇所を触れさせることで、空気孔４５９が作用して毛細管現象によりバイオセンサー８に血液が収集される。採取された血液は、試薬層４５５で試薬と採血された血液中の被測定物質と反応し反応で生成した電荷は、測定電極４５２と対電極４５３、挿入ホルダ２０７の電極を経て電気回路１１で電荷量が解析され、解析によって得られた血液中の被測定物質濃度が、ディスプレイ３に表示され使用者に認知される。電気回路１１は図示していないメモリ装置をさらに具備しており、解析結果はその測定日時や使用者コードと共に記録される。使用者は、表示切替ボタン４を使用して過去の測定結果を事後に再認識することができる。
【０３３０】
本実施の形態では、バイオセンサー８をまずスライドシート６として使用した後、次の成分濃度測定では先の測定でスライドシート６として使用したものをバイオセンサー８として使用した。また、使用者はバイオセンサーを成分濃度測定毎に交換し日に何回か測定するのでバイオセンサー８を数十枚単位で準備している。そこで、数十枚のうち一枚のバイオセンサーをスライドシート専用として使用することも有益である。
【０３３１】
（第１１の実施の形態）
さらに、図２６のようにバイオセンサーにスライドシート用として別の開口とフィルムを設けることも可能である。図２６（ａ）は平面図であり、図２６（ｂ）は長手方向に中央部で切断した時の断面図、図２６（ｃ）は短手方向に中央部で切断した時の断面図である。図２３および図２４のバイオセンサーと異なる点は、基板４５１とスペーサ４５６とカバー４５８とを貫通する開口４６５を設け、フィルム４６６を配置している。開口４６５はレーザー光を実質的に遮らない径であれば良く、最小の径は１ｍｍである。さらに、図２６では円形としたが、長方形、正方形や多角形、楕円など様々な形状が可能である。開口４６５の基板４５１、スペーサ４５６、カバー４５８での各形状は同一であるか、実質的にレーザー光を遮らないよう各々別形状であっても良い。
【０３３２】
フィルム４６６は、フィルム４５４と同一の基室群より選択され本実施の形態ではシクロオレフィンポリマーとした。フィルム４６６は、特にレーザー光により複数回照射においても貫通孔が形成されないよう、レーザー光に対する透過性を高めると良く、さらに先のフィルム４５４と同様に消臭機能と抗菌機能を持たせることが有益であることは言うまでもない。
【０３３３】
このような本発明の実施の形態の成分濃度測定装置によれば、本体にレーザー装置と集光レンズと、成分分析も可能な電気回路と、分析結果の表示可能なディスプレイと、充電可能な電池が設けられた本体と、レーザー光の光軸上に、スライドシートと挿入ホルダを本体に挿入し、挿入ホルダにバイオセンサーを嵌合するようにし、スライドシートがバイオセンサーとしても使用可能としたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。
【０３３４】
また、バイオセンサーの機能も有するスライドシートに、スライドシートとして使用する際はレーザー光で穿孔されず、バイオセンサーとして使用する際は前記レーザー光で穿孔されるフィルムを、レーザー光の光軸に設けたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートとセンサーを一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。
【０３３５】
さらに、バイオセンサーの機能も有するスライドシートに、バイオセンサーとして使用する際のレーザー光の光軸にレーザー光で穿孔されるフィルムと、スライドシートとして使用する際のレーザー光の光軸にレーザー光で穿孔されないフィルムを設けたことで、使用者がレーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を嗅ぐことなく、集光手段である光学部品のプルームによる汚染もなく、使用者がシートと試験紙を一種類の消耗品で管理できる簡便性が得られる。
【０３３６】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能を設けたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。
【０３３７】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能が、スライドシートの挿入によるスイッチの動作で行うようにしたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。
【０３３８】
さらに、スライドシートの本体への挿入を検出する機能が、スライドシートに設けた電極との電気的接続で行うようにしたことで、使用者のスライドシートの挿入忘れを防止することができ、これにより集光レンズのプルームによる汚染を確実に防止できる。
【０３３９】
さらに、バイオセンサーの機能を有するスライドシートのレーザー光の光軸上にあるフィルムと、同じくレーザー光の光軸上の挿入ホルダの少なくとも内面と、バイオセンサーの同じくレーザー光の光軸上にあるバイオセンサーのフィルムに、脱臭機能を設けたことにより、レーザー穿孔時に発生するプルーム中の異臭を無臭にすることができる。
【０３４０】
さらに、バイオセンサーの機能を有するスライドシートと挿入ホルダに抗菌機能を設けたことにより、使用者が使用する際の感染を防止することができる。
【０３４１】
なお、被検体試料としては血液や細胞間質液など経皮的に採取するものが使用可能であり、被分析物としては血糖値（グルコース濃度）や各種血清学的、生化学的検査項目が使用可能である。
【０３４２】
また、試薬として利用可能なものの一例を被分析物として血糖値（グルコース濃度）とした場合、酵素と場合によって補酵素とメディエータの組合せは、グルコース酸化酵素＋フェリシアン化カリウムまたはフェリシニウム、グルコース脱酸素酵素＋ピロロキノリンキノンまたはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド＋フェナントロリンキノンまたはオスミウム複合体またはフェリシアン化カリウムが利用可能である。
【０３４３】
（第１２の実施の形態）
以下、本発明の第１２の実施の形態に係る穿孔アダプターを装着可能に備えるレーザー穿孔装置の例を説明する。
【０３４４】
本発明に係るレーザー穿孔装置は、レーザー発振器と電源、電池、動作状況を表示するディスプレーと、動作モードを設定する設定ボタンと、穿孔動作をスタートする動作スイッチが設けられた本体と、交換可能な穿孔アダプターからなる。穿孔アダプターは、レーザー光軸と平行な軸を持つ中空体に、集光レンズ側の開口に集光レンズ保護フィルムが構成され、反対側の開口でレーザー穿孔時に穿孔箇所である皮膚を押し当てる側には穿孔フィルムが構成されている。
【０３４５】
このように構成することで、穿孔フィルム、中空体および集光レンズ保護フィルムで閉空間を形成でき、レーザー光で穿孔フィルムに孔を開けこの孔越しに皮膚にレーザー穿孔することで、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができ、穿孔フィルム、中空体および集光レンズ保護フィルムに設けられた消臭機能により異臭を無臭化できる。また、抗菌機能も設けられているので感染の恐れもない。さらに、この穿孔アダプターは交換可能なので、使用毎に交換することで感染を防止できる。
【０３４６】
図２７（ａ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の上面図であり、図２７（ｂ）は、その内部構造を示す概略の断面図である。レーザー穿孔装置１は、本体２と、動作電源を含むレーザー発振器９と、集光レンズ１２と、穿孔アダプター５０７と、制御基板１１と、電池１０と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ディスプレー３とから構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３および動作スイッチ５は、電気的および信号的に接続されている。
【０３４７】
図２８は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１における穿孔アダプター５０７の概略図である。穿孔アダプター５０７は、中空体５１３をベースとした形状であり、種々のプラスチック材料が利用可能であり、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＰＢ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などである。望ましくは、プラスチック表面のゼータ電位が低い材料が良い。
【０３４８】
人の皮膚（指など）が当たる部分である開口には穿孔フィルム５０８（第一のフィルム）が設けられている。穿孔フィルム５０８は、レーザー光を吸収して穿孔されるものである。穿孔フィルム５０８の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。
【０３４９】
本体側の開口には集光レンズ保護フィルム５０６（第二のフィルム）が装着されている。この集光レンズ保護フィルム５０６は、レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、穿孔フィルム５０８（第一のフィルム）と異なりレーザー光の吸収によりフィルムが穿孔されないもので、レーザー穿孔時に皮膚から蒸発した組織片が集光レンズ１２に付着して集光レンズ１２を汚染するのを防ぐ役割がある。集光レンズ保護フィルム５０６の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。
【０３５０】
次に、動作について説明する。まず使用者が動作スイッチ５を押すとレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に使用者は、レーザー穿孔装置１の動作条件を設定ボタン４を使用して入力する。入力後、使用者は穿孔アダプター５０７を本体２に挿入し、穿孔箇所である指を穿孔アダプター５０７に押し付ける。
【０３５１】
準備完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すとレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔アダプター５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行う。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。
【０３５２】
この時、集光レンズ保護フィルム５０６には孔は開かず、他方、皮膚が押し当てられた方の穿孔フィルム５０８はレーザー光を吸収して孔が開き、この孔を通じて先のレーザー穿孔が行われる。レーザー穿孔時に皮膚の蒸発によって発生したプルームは穿孔フィルム５０８の孔を通して中空体５１３の内部に拡散する。
【０３５３】
プルーム内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。
【０３５４】
そこで、穿孔アダプター５０７の内部はプルームの異臭成分に対する消臭機能を持たせてある。主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。
【０３５５】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じうることができる。
【０３５６】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。
【０３５７】
これら化学吸着剤と物理吸着剤を、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔アダプター５０７の基材に添加する。あるいは、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔アダプター５０７の内部に塗布することも可能である。
【０３５８】
また、穿孔フィルム５０８は使用者の指と接触するので抗菌性（抗菌性）を持たせると好適である。抗菌性は、基材への塗布や練り込みで実現できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。なお、抗菌性は穿孔フィルム５０８に限らず、穿孔アダプター５０７の中空体５１３または集光レンズ保護フィルム５０６の外表面に施すことも有益である。
【０３５９】
図２９（ａ）は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１における他の穿孔アダプター５１４の概略図である。この穿孔アダプター５１４は、皮膚が押し当てられる側の開口径が、穿孔フィルム５０８の周囲に形成された突起５１５により制御されている。突起５１５の形状により、最適な皮膚の押し当てを実現する径とその深さに設定されており、確実な採血を可能にしている。
【０３６０】
図２９（ｂ）は、レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。使用者は、穿孔アダプター５１４を皮膚５１６のレーザー穿孔予定箇所に当てる。この時、突起５１５が穿孔フィルム５０８より１〜３ｍｍほど突出しており、この突起５１５が皮膚５１６を押すようになる。これにより、レーザー穿孔予定箇所の周囲を刺激することになる。このため、レーザー穿孔時に使用者が感じる刺激を緩和することが可能となる。
【０３６１】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、穿孔フィルム５０８、中空体５１３および集光レンズ保護フィルム５０６で閉空間を形成でき、レーザー光で穿孔フィルム５０８に孔を開けこの孔越しに皮膚にレーザー穿孔することで、発生したプルームをこの閉空間に閉じ込めることができる。
【０３６２】
また、穿孔フィルム５０８、中空体５１３および集光レンズ保護フィルム５０６に設けられた消臭機能により異臭を無臭化でき、抗菌機能も設けられているので感染の恐れがない。さらに、この穿孔アダプター５０７，５１４は交換可能なので、使用毎に交換することで感染を防止することができる。
【０３６３】
（第１３の実施の形態）
以下、本発明の第１３の実施形態として、レーザー穿孔装置によって、生体の皮膚をレーザー光で穿孔（レーザー穿孔）するレーザー照射方法について説明する。まずレーザー照射方法を説明した後、装置について説明する。
【０３６４】
図３０は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件の概略図である。同図において横軸は時間であり、縦軸がレーザー光強度である。左側のレーザーパルス光Ｌ１が表皮を穿孔するためのレーザーパルス光であり、右側のレーザーパルス光Ｌ２が真皮を穿孔するためのレーザーパルス光である。
【０３６５】
表皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ１の全時間幅Ｔ１は１００〜４００μｓである。真皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ２の全時間幅Ｔ３は５０〜３００μｓが好ましい。各レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２の全時間幅Ｔ１，Ｔ３の差（Ｔ１−Ｔ３）は５０〜２００μｓが好ましい。なお、レーザーパルス光Ｌ１とレーザーパルス光Ｌ２の間隔Ｔ２は、短ければ短いほど良く、５００ｍｓ以下が望ましく１ｍｓ以下がさらに望ましい。
【０３６６】
レーザーパルス光エネルギーは、二つのレーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２が単位面積（１ｃｍ２）に照射したエネルギーの合計が１００〜３００Ｊであることが望ましい。例えば、照射面積が直径０．１ｍｍ（＝０．０１ｃｍ）であったとすると、面積は７．８５×１０−５ｃｍ２（＝０．００５×０．００５×π）となり、これに照射単位面積あたりのエネルギー密度１００〜３００Ｊ／ｃｍ２を掛け、７．８５×１０−５ｃｍ２×１００〜３００Ｊ／ｃｍ２＝７．８５〜２３．６ｍＪが、レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２全体のエネルギーとなる。
【０３６７】
また、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーは、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーと真皮を穿孔するためのレーザーパルス光のエネルギーの合計の１０〜４０％であることが望ましい。すなわち、レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２全体のエネルギーが２０ｍＪの場合、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光Ｌ２のエネルギーが全体の１０〜４０％（２〜８ｍＪ）であることが望ましい。
【０３６８】
さらに、レーザーパルス光の集光径は０．１５ｍｍ以下であり、望ましくは０．１ｍｍ以下である。また、各レーザーパルス光Ｌ１，Ｌ２の時間間隔Ｔ２は、短ければ短いほど良く５００ｍｓ以下であり望ましくは１ｍｓ以下である。
【０３６９】
図３１は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件での皮膚の穿孔拡大図である。表皮を穿孔するための第一のレーザーパルス光Ｌ１を皮膚に照射すると、図３１（ａ）のように表皮に柱状の穿孔孔が形成される。
【０３７０】
次に、真皮を穿孔するための第二のレーザーパルス光Ｌ２が第一のレーザーパルス光Ｌ１と同一位置に照射されると、図３１（ｂ）のように真皮にすり鉢状の穿孔孔が形成される。この時真皮内の毛細血管が損傷され血液が滲み出る。滲み出た血液は表皮のレーザー穿孔孔を経由して皮膚上に滲み出る。真皮へのレーザー穿孔深さは０．０５〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．０５〜０．２５ｍｍである。
【０３７１】
図３２は、本発明の実施形態にかかる他のレーザー照射条件である。図３０に示した表皮を穿孔するための第一のレーザーパルス光Ｌ１がさらに複数のレーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５に分割されている。表皮を穿孔するための各レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、それぞれの時間幅Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８が１００〜４００μｓである。
【０３７２】
また、レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６が単位面積（１ｃｍ２）に照射したエネルギーの合計は、５〜１００Ｊ（照射単位面積あたりのエネルギー密度５〜１００Ｊ／ｃｍ２）である。各レーザーパルス光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６の時間間隔Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９は、短ければ短いほど良く５００ｍｓ以下であり望ましくは１ｍｓ以下である。
【０３７３】
図３３は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置に搭載されるレーザー発振器６２０の概略図である。レーザー発振器６２０は、端面にレーザー光共振器用のミラー膜６２３，６２４が形成されたレーザーロッド６２５と、レーザーを励起するためのフラッシュランプ６２１、フラッシュランプ６２１の光を効率良くレーザーロッド６２５に導くためのランプハウス６２２から構成され、この他に図示していないフラッシュランプ６２１を動作させるための電源がある。なお、レーザーロッド６２５と二つのミラー膜６２３，６２４でレーザー光共振器を構成する。
【０３７４】
フラッシュランプ６２１から放出された白色光はランプハウス６２２内を直接または反射して、レーザーロッド６２５の吸収のある波長がレーザーロッド６２５に吸収され、レーザーロッド６２５の内の活性媒質が励起され反転分布が形成される。自然放出光がレーザーロッド６２５内を伝播しレーザーロッド６２５両端面のミラー膜６２３，６２４で反射され光共振器内の固有解であるモードで往復し誘導放出によって増幅され、反射率を若干低めた一方のミラー膜６２３からレーザー光として取り出される。
【０３７５】
フラッシュランプ６２１は、トリガー電極による予備電離によってガラス管内部のＸｅガスが、コンデンサに充電された高電圧電荷によって放電することによって、白色光を放出する。複数レーザーパルス光を発振するには複数回フラッシュランプ６２１が発光しなければならない。これは、例えば、一旦充電された高電圧電荷を半導体ゲートスイッチ（ＩＧＢＴ）でゲート制御することで複数回発光させる方法や、充電を行いながらゲート制御することで可能となる。ゲート制御パターンを検討することで、各レーザーパルス光のパルス数・全時間幅・光エネルギー・パルス間隔を制御可能である。
【０３７６】
図３４は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図である。本体内にレーザー発振器６２０と図示しない電源と、レーザー発振器６２０のレーザー光軸６３２上に集光レンズ１２が具備される。本体のレーザー光軸６３２上で集光レンズ１２の集光点に開口６３３が設けられ、ここに指を当ててレーザー穿孔を行うことで指から採血することが可能となる。
【０３７７】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔方法によれば、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光と同一位置に照射され、真皮にすり鉢状の穿孔孔を形成するため、真皮を深く穿孔することがなく、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０３７８】
また、表皮を穿孔するためのレーザーパルス光が、真皮を穿孔するためのレーザーパルス光より、その時間幅が同じあるいは長く、そのエネルギーが大きいため、真皮での円錐状レーザー穿孔の断面形状の深さを必要最小限に制御することができ、傷跡が残らず、穿孔時の痛みが少なく、安定した採血を行なうことができる。
【０３７９】
（第１４の実施の形態）
まず、本発明に至るまでの検討内容について説明する。発明者は、採血時の痛みについて検討した結果、採血のための人の皮膚への穿孔はその手段が直接的な針であれ、間接的なレーザー光であれ、生体との相互作用がある以上、作用に対する反作用の反応が生体に与えられ、また痛みの感覚機構が、痛みを検知する真皮の表皮側の自由神経終末への刺激による神経反応であり、痛みの感覚は神経反応量が痛み検知しきい値以上で感じることを見出した。
【０３８０】
すなわち、痛みの少ない穿孔を実現するには、神経反応量が痛み検知しきい値以下になるようにするか、痛み検知しきい値を十分高くする手段が考えられる。神経反応量を小さくするためには、自由神経終末がない場所に、他の自由神経終末に掛からないように穿孔を行えばいいのであるが、一般的な採血場所である指先は自由神経終末の密度が高く、これを避けることは容易ではない。
【０３８１】
ところで、痛み検知しきい値は、外部からある程度制御可能であることが判明した。すなわち、痛み検知しきい値を下げる働きは、人の刺激への意識によって変化することを見出した。意識は、穿孔のタイミング以外に意識を集中させることで下げることが出来る。
【０３８２】
具体的には、ポンプの動作音やエンジン音などの周期音を聞かせながらレーザー穿孔装置を使用させると、穿孔のタイミング以外の周期音に使用者の意識が集中し、レーザー穿孔時の刺激による痛みへの感覚が低下することを発見した。
【０３８３】
なお、周期音は何種類か用意し都度ランダムに変更すると良い。また、周期音の発生からレーザー穿孔までのタイミングを都度ランダムに変更すると良い。これは、いつも同じ周期音を聞いているとその音に慣れてしまい、使用者の意識を周期音に集中できなくなるためであり、レーザー穿孔までのタイミングについてもいつも同じであると使用者が無意識にレーザー穿孔のタイミングを意識してしまうからである。
【０３８４】
図３５は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図である。レーザー穿孔装置１は、本体２と動作電源を含むレーザー発振器９、集光レンズ１２、穿孔キャップ５０７、制御基板１１、電池１０、動作スイッチ５、設定ボタン４、ディスプレー３、およびスピーカ５１７から構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３、動作スイッチ５およびスピーカ５１７は電気的および信号的に接続されている。スピーカ５１７は、後述するように、内部で生成された制御信号に基づいて周期音を発生させる。
【０３８５】
図３６は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の動作フローチャートである。フローチャートに従って動作を説明する。まず使用者が動作スイッチ５を押すと（ステップＳ１１）、レーザー穿孔装置１が始動を始める。次に、使用者はレーザー穿孔条件などの条件を設定ボタン４で設定する（ステップＳ１２）。
【０３８６】
設定後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付ける。この際、穿孔キャップ５０７を交換することもあり得る（ステップＳ１３）。次に、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すと（ステップＳ１４）、周期音がスピーカ５１７から鳴り始める（ステップＳ１７）と共に、レーザー発振器９の動作電源がスタンバイ状態となる（ステップＳ１５）。
【０３８７】
次に、あるタイミングでレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう（ステップＳ１６）。
【０３８８】
穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。レーザー穿孔後ある一定時間の後、周期音は消える（ステップＳ１８）。
【０３８９】
本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、使用者は周期音に意識が集中するのでレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることが出来ず、痛みの感覚のしきい値が低い状態でレーザー穿孔を行い、痛みを軽減することが出来る。
【０３９０】
また、周期音は数種類あり、かつ周期音の発生（ステップＳ１７）からレーザー穿孔（ステップＳ１６）のタイミングが都度ランダムに変更されるので、この周期音やタイミングに慣れることなく意識をレーザー穿孔以外に集中させることが出来る。
【０３９１】
図３７は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１で使用する周期音の具体例を示す図である。ここで周期音とは、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音や、メトロノーム音など繰返しのテンポがある範囲の音を意味する。
【０３９２】
図３７（ａ）は、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音の強さを示す図である。単調に繰り返される音は、その中心周波数が２０〜１００Ｈｚである低周波音であり、更に望ましくは４０〜７０Ｈｚである。これにより、使用者に不快感を与えることなくその意識を音に向かわせることが可能となる。
【０３９３】
図３７（ｂ）は、メトロノーム音など繰返しのテンポがある範囲の音の強さを示す図である。繰返しのテンポがある音には、他に機械スイッチのＯＮ／ＯＦＦ音や、キーボードをたたく音などがある。繰返しのテンポは、メトロノームの目盛り（１分間に何拍かを示す）で表現するならば６０〜２０８の範囲であり、更に望ましくは１２０〜１８０である。これにより、使用者にイライラ感を与えることなくその意識をテンポに向かわせることが可能となる。
【０３９４】
図３８は、本実施形態のレーザー穿孔装置１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、レーザー穿孔装置１には、穿孔手段であるレーザー発振器９と、ディスプレー３と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ＣＰＵ７２１と、ＣＰＵ７２１に周囲音処理を行わせるためのプログラム７１９および周期音情報７２０を格納するメモリ７１８と、周期音を発生するための周期音処理部７２２と、音源であるスピーカ５１７とが設けられている。
【０３９５】
メモリ７１８には周期音情報７２０として、ポンプやエンジン音など単調に繰り返される音、メトロノーム音など繰返しのテンポがある音等の複数の周期音情報が格納されている。ＣＰＵ７２１は、メモリ７１８に格納されたプログラム７１９に従って、設定ボタン４からレーザー穿孔条件などが設定された後に動作スイッチ５が押されると、ランダム関数に従って発生させたランダム値に対応する所定の周期音情報７２０をメモリ７１８から読み出し、周期音処理部７２２に転送して、スピーカ５１７から所定の周期音を発生させる。
【０３９６】
その後、ＣＰＵ７２１は、ランダム関数に従って発生させたランダム時間の経過後、レーザー発振器９からレーザーパルス光を皮膚に照射させ穿孔を行なう。このように、本実施形態のレーザー穿孔装置１では、穿孔時にランダムな周期音が発生し、かつ周期音の発生からレーザー穿孔のタイミングがランダムに変更されるので、使用者の意識を穿孔からそらせ、またレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることを困難にして、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０３９７】
以上説明したように、本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、周期的なダミー音を生成しこれに使用者の意識をそらし、穿孔タイミングを意識させないことで、痛みを感じる閾値レベルが低い状態でレーザー穿孔を行なうことができる。
【０３９８】
また、穿孔時にランダムな周期音が発生し、かつ周期音の発生からレーザー穿孔のタイミングがランダムに変更されるので、使用者の意識を穿孔からそらし、またレーザー穿孔のタイミングを待ち構えることを困難にして、穿孔時の痛みを軽減することができる。
【０３９９】
（第１５の実施の形態）
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、本発明に至った経過について説明する。レーザーパルス光によるレーザー穿孔は、対象とする皮膚の表皮を貫通し真皮内の真皮乳頭内の毛細血管を損傷させ、毛細血管より血液を滲ませ表皮の孔を通して皮膚外に血液を滲ませている。また、皮膚へのレーザーパルス光によるレーザー穿孔は、レーザーパルス光エネルギーの皮膚への吸収により皮膚が加熱し蒸発することで達成される。
【０４００】
皮膚の主成分は水であり、レーザーパルス光の波長は水の吸収係数が高いものが選択される。例えばＥｒ：ＹＡＧ固体レーザー媒質を用いた２．９４μｍの波長が最も効率的に水に吸収され、最も低いレーザーパルス光エネルギーで穿孔が可能である。
【０４０１】
このため、レーザー穿孔に必要なレーザーパルス光エネルギーの個人差を形成する要因として、皮膚とりわけ表皮の厚さ、表皮の水分量があげられる。一般的に、表皮の厚さは加齢と共に厚くなっていき、女性よりも男性の方が厚く、皮膚の色と表皮の厚さには黒が最も厚く、次に黄、白の関係がある。また、指先の使用頻度とも相関があり指先を使う音楽家やスポーツ選手では、一般の人よりも厚い。
【０４０２】
さらに、表皮の水分量も表皮の厚さと負の相関があるが、表皮の厚さ以上にランダムな個人差が存在する。また、表皮の最表面の水分量は外気の湿度とバランスされるため、日々変動や日内変動がある。
【０４０３】
また発明者の検討の結果、従来のレーザー穿孔装置よりも非常に小さい集光径（＜φ０．１５ｍｍ）でレーザー穿孔を行なう場合、個人差として表皮の厚さよりも水分量の方が影響の大きいことが判明した。例えば、集光径φ０．５ｍｍではレーザー穿孔に必要なレーザーパルス光エネルギーで約二倍の差があったのに対して、集光径φ０．１５ｍｍではほとんど差が見られないことが判明した。表皮の厚さは定量化していないもの大きな差があることは分かっており、ただし表皮の水分量には差がなかった。
【０４０４】
以上の検討の結果、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置は、使用者の皮膚と接する穿孔キャップに水分量測定用センサーを具備するように構成する。これにより、穿孔箇所の水分量を穿孔前に計測することが出来る。また、事前に年齢・性別・人種・肌質（厚い・硬い・薄い・柔らかい）といった使用者の属性を入力する。
【０４０５】
また、年齢・性別・人種・肌質のデータより、レーザー穿孔装置内のメモリに格納されたレーザーパルス光エネルギー設定パラメータと比較して設定値を与えて、確実な採血を可能とする。
【０４０６】
さらに、レーザー穿孔装置内または表面に湿度センサーを配置して、外気の湿度を測定して設定値を決定することも可能である。なお、水分量を測定するセンサーは穿孔ヘッド以外のレーザー穿孔装置の表面に配置されていても良い。
【０４０７】
本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１は、図３５に示したものとほぼ同様である。本実施形態のレーザー穿孔装置１は、本体２と、動作電源を含むレーザー発振器９と、集光レンズ１２と、穿孔キャップ５０７と、制御基板１１と、電池１０と、動作スイッチ５と、設定ボタン４と、ディスプレー３から構成され、電池１０と制御基板１１およびレーザー発振器９、制御基板１１とレーザー発振器９、設定ボタン４、ディスプレー３および動作スイッチ５は、電気的および信号的に接続されている。ただし、本実施形態では、穿孔キャップ５０７には、水分量測定用のセンサーが設置されており、制御基板１１と穿孔キャップ５０７を介して接続されている。
【０４０８】
図３９は、本発明の実施形態のレーザー穿孔装置１において、水分量測定用センサーが設置された穿孔キャップ５０７の概略図である。穿孔キャップ５０７は中空体５１３をベースとした形状であり、本体側の開口には集光レンズ保護フィルム５０６が装着されている。この集光レンズ保護フィルム５０６は、レーザー光を吸収することなく透過させるものであり、レーザー穿孔時に皮膚から蒸発した組織片が集光レンズ１２に付着して集光レンズ１２を汚染するのを防ぐ役割がある。
【０４０９】
集光レンズ保護フィルム５０６の基材には、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、フッ素系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン等が利用可能である。
【０４１０】
穿孔のために人の指に当てる部分には開口が設けられており、穿孔フィルム５０８が装着されている。穿孔フィルム５０８は、レーザー光を透過させ、かつ、このレーザー光を吸収して穿孔されるものである。そして、その周囲を囲むように水分量測定用のセンサー電極８２１が設置されている。穿孔キャップ５０７は、センサー電極８２１が中空体５１３に固定されており、その表面を絶縁物であるガラスでコートされている。なお、接続部８１４は、センサー電極８２１と装置本体２とを電気的に接続する。なお、接続部８１４は、中空体５１３の外周面または内周面に設けることが可能である。
【０４１１】
この穿孔キャップ５０７を皮膚にあてがうと、表皮の特に角質層を誘電体としたコンデンサを形成する。このコンデンサの静電容量は誘電体である皮膚の誘電率によって決定されるが、この誘電率は皮膚の水分量によって大きく変化する。これは、水の比誘電率は８０程度あり、角質層を形成する他の物質、たとえばたんぱく質の誘電率１．５程度に比較して大きいためである。よって、静電容量は皮膚の水分量を顕著に反映し、肌の水分量が変化すると静電容量の値が大きく変化する。
【０４１２】
図４０（ａ）は、穿孔キャップ５０７を肌にあてがった状態の断面図である。穿孔キャップ５０７の先端には、センサー電極８２１が基板に固定されており、その表面を絶縁物であるガラスでコートされている。この穿孔キャップ５０７を肌にあてがうと、同図のようにセンサー電極８２１が直接肌に触れず、絶縁物であるガラスを介して触れることになる。
【０４１３】
一方、被測定者の肌は、表面から皮脂層８２６、角質層８２７、表皮８２８の順に層をなしている。センサー電極８２１を肌にあてがうと、同図に示すＣのように角質層８２７を誘電体としたコンデンサを形成する。このコンデンサの静電容量Ｃは誘電体である肌の誘電率によって決定されるが、この誘電率は肌の水分量によって大きく変化する。
【０４１４】
静電容量検出手段は、静電容量と抵抗値で決まる周波数で矩形波を発生し、この発振周波数の変化としてとらえることで皮膚の水分量に変換することが出来る。図４０（ｂ）は、静電容量Ｃの変化をとらえるための静電容量検出手段について説明するための概略のブロック図である。
【０４１５】
同図において特に静電容量を検出するための部分は具体的な回路構成例を示している。同図中のＣがセンサー電極８２１間の静電容量であり、肌の水分量によって変化するので可変コンデンサとして記載している。この回路は一般的に知られたＣ−ＭＯＳのＮＯＲゲートで構成されたマルチバイブレータである。
【０４１６】
この回路はＣとＲで決まる周波数で矩形波を発生することができる。このことにより静電容量Ｃの変化を、発振周波数の変化としてとらえるように回路を構成している。この矩形波信号を肌水分量計算手段としてのマイクロコンピュータ８１９に入力し、マイクロコンピュータ８１９はこの周波数を肌の水分量に換算しメモリ８２０に記憶する。そして、マイクロコンピュータ８１９は、水分量に応じたレーザーパルス光エネルギーを調整する。
【０４１７】
また穿孔キャップ５０７は、正確な水分量測定のために、バネで押し出された状態で設置されており、押し込むことによって水分量の測定が可能になるように設計されている。この機構は、レーザー穿孔装置１のインターロックと連結しており、集光レンズ１２と指の皮膚間の距離を正確に再現性高く実現できるようになっている。なお、穿孔キャップ５０７は、穿孔装置１本体のキャップ保持部８３１により、脱着可能に保持される。
【０４１８】
図４１は、穿孔キャップ５０７付近の断面図である。穿孔キャップ５０７はキャップ保持部８３１に取り付けられており、キャップ保持部８３１は弾性体であるバネ８３２を介して外殻を構成するケース８３３に保持されている。このような構成により、穿孔キャップ５０７の部分を肌に押し当てると、バネ８３２の弾力によりキャップ保持部８３１がケース８３３の内側に向かってスライドするように構成されている。
【０４１９】
すなわち、通常、穿孔キャップ５０７はバネ８３２により外側に押されているが、つば８３５がケース８３３に当たるため飛びでない状態となっており、穿孔キャップ５０７を肌に押し当てると押し当てた力で穿孔キャップ５０７がケースの内側にへこみ、バネ圧で肌への押圧が一定に保たれる。このバネ圧を適正に調整しておけば、センサー電極８２１が肌に一定の押圧で接することとなり、測定の安定性が向上する。
【０４２０】
次に動作を説明する。図４２は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の使用フローを示す。まず使用者が動作スイッチ５を押す（ステップＳ２１）とレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に、使用者は、はじめてレーザー穿孔装置１を使用する場合に（ステップＳ２２のＮｏ）、年齢・性別・人種・肌質（厚い・硬い・薄い・柔らかい）等の属性を、設定ボタン４を使用して入力する（ステップＳ２３）。入力後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に強く押し込み、目一杯まで押し付ける（ステップＳ２４）。すると皮膚の水分量測定が開始される（ステップＳ２５）。
【０４２１】
皮膚の水分量測定後、先の入力情報と皮膚の水分量測定結果よりレーザー穿孔条件である、レーザーパルス光エネルギーを設定する（ステップＳ２６）。設定の考え方を図４３に示す。まず、入力条件によって大まかなレーザーパルス光エネルギーの比例関数が準備されているので、それに従ってレーザーパルス光エネルギーを設定する。
【０４２２】
図４３（ａ）は、入力条件に従ってレーザーパルス光エネルギーを設定する方法を示す概略図である。同図に示すように、レーザーパルス光エネルギーは、年齢が低いか高いか、性別が女性か男性か（２値）、白色人種か黄色人種か黒色人種か（肌の色）、肌質が薄い厚いかまたは柔らかいか硬いかに応じて予め準備されている。この関係には，比例、累乗、指数関係が可能である。
【０４２３】
図４３（ｂ）は、皮膚の水分量測定結果に基づき、レーザーパルス光エネルギーを補正する場合の説明図である。上記の入力条件に従って設定された値に対して、皮膚の水分量測定結果に基づいて同図の上下方向の補正（調整）が行われ、照射されるレーザーパルス光エネルギーが決定される。このとき、水分量が多い場合には下方向に補正され、レーザーパルス光エネルギーが低くなるように補正される。
【０４２４】
補正完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押す（ステップＳ２７）とレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう（ステップＳ２８）。
【０４２５】
穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。なお、同一使用者が以降も使用する場合には、前の入力条件が保存されているので二回目以降（ステップＳ２２のＹｅｓ）は、皮膚の水分量測定からスタートする。
【０４２６】
これにより、レーザーパルス光エネルギーの個人差および日々変動、日内変動に影響されることなく、確実な採血を使用者が事前に非採血のレーザー穿孔を行なうことなく簡便に実現することが出来る。
【０４２７】
図４４（ａ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１において、水分量を測定するセンサー電極８２１が穿孔キャップ５０７以外のレーザー穿孔装置１の表面に配置されている例である。この場合は、穿孔を行なう前に指先を水分量測定用センサー電極８２１に当て、水分量を測定する。本実施形態のレーザー穿孔装置１によれば、水分量を測定するセンサー電極８２１がレーザー穿孔装置１の表面に配置されてので、肌の水分量を簡便に測定することができる。
【０４２８】
また、レーザー穿孔装置１内または表面に湿度センサーを配置して、外気の湿度も測定して設定値を決定することも可能である。図４４（ｂ）は、本発明の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１において、湿度センサー８２２をレーザー穿孔装置１の表面に配置した例である。外気の湿度は、肌の水分量に密接に関連しているため、外気の湿度に応じてレーザーパルス光エネルギーを補正すれば、採血に適切な最小限のレーザーパルス光エネルギーを正確に設定することができる。
【０４２９】
図４５は、レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図である。まず使用者が動作スイッチ５を押すとレーザー穿孔装置１が始動を始める。次に使用者は、設定ボタン４を使用してレーザー穿孔装置１の動作条件を入力する。入力後、使用者は穿孔キャップ５０７を本体２に挿入し、穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付ける。すると皮膚の水分量が測定され、先の入力情報と皮膚の水分量測定結果よりレーザー穿孔条件であるレーザーパルス光エネルギーが設定される。
【０４３０】
準備完了後、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押すとレーザー発振器９はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行なう。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。
【０４３１】
この時、集光レンズ保護フィルム５０６には孔は開かず、他方、皮膚が押し当てられた方の穿孔フィルム５０８はレーザー光を吸収して孔が開き、この孔を通じて先のレーザー穿孔が行われる。レーザー穿孔時に皮膚の蒸発によって発生したプルームは穿孔フィルム５０８の孔を通して中空体５１３の内部に拡散する。
【０４３２】
プルーム内には、皮膚の組織を構成するタンパク質の構成要素であるアミノ酸が分解した揮発性物質が漂っており、レーザー穿孔時の主たる対象である角質層はタンパク質ケラチンの繊維状組織からなり、比較的多く含まれるアミノ酸シスチンの硫黄部分の結合であるシスチン結合により繊維間が結合している。これらアミノ酸が蒸発時に分解することで揮発性の硫黄化合物や窒素化合物が発生し、特に硫黄化合物を人は異臭と感じる。
【０４３３】
そこで、穿孔キャップ５０７の内部はプルームの異臭成分に対する消臭機能を持たせてある。主な硫黄化合物としては、硫化水素やメチルメルカプタンがあげられる。硫化水素は化学吸着剤によって脱臭が可能であり、マンガン、銅、コバルトの複合酸化物を用いることができる。なお、マンガン、銅、亜鉛、コバルトのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物あるいはその混合物とすることにより、同様に硫化水素に対する強力な化学吸着作用を有する吸着剤とすることができる。
【０４３４】
化学吸着剤は、硫化水素を最終的に硫酸塩の形や硫黄単体として化学吸着するものである。また、同じ硫黄系臭気であるメチルメルカプタンを、より閾値の高い二硫化ジメチルに転化する媒作用も有する。この作用のため、脱臭されたのと同等の効果を感じることができる。
【０４３５】
さらに、物理吸着剤を担持させておくことにより、二硫化ジメチルを物理吸着作用により除去できるため硫黄化合物を全般的に除去することが可能となる。物理吸着剤として、シリカ分の多い疎水性ゼオライトを用いることができ、その他ゼオライト、セピオライト、シリカ、アルミナ等を用いても同様な効果が得られる。
【０４３６】
これら化学吸着剤と物理吸着剤を、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔キャップ５０７の基材に添加する。あるいは、集光レンズ保護フィルム５０６、穿孔フィルム５０８または穿孔キャップ５０７の内部に塗布することも可能である。
【０４３７】
また、穿孔フィルム５０８およびセンサー電極８２１は使用者の指と接触するので抗菌性を持たせると好適である。抗菌性は、基材への塗布や練り込みで実施できる。抗菌剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏやその合金、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３等があげられる。なお、抗菌性は穿孔フィルム５０８およびセンサー電極８２１に限らず、穿孔キャップ５０７の中空体５１３または集光レンズ保護フィルム５０６の外表面に施すことも有益である。
【０４３８】
以上説明したように、本実施形態にかかるレーザー穿孔装置１およびレーザー穿孔方法によれば、皮膚の水分量を計測する水分量測定用センサー８２１により計測した皮膚の水分量に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の水分量の変動に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、穿孔テストを行なうことなく、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０４３９】
また、年齢、性別、人種または肌質といった使用者の属性を入力する設定ボタン４を備え、設定ボタン４から入力された年齢、性別、人種または肌質に応じて、レーザーパルス光のエネルギーを調整するので、皮膚の状態に応じて最適なレーザーパルス光エネルギーを設定することができ、痛みが少なく確実な採血を行なうことができる。
【０４４０】
（第１６の実施の形態）
本発明の第１６の実施形態は、シートと挿入体と試験紙が一体化した新形状挿入体に関するものである。成分濃度測定機能がないレーザー穿孔機を考慮した時、フィルム挿入体およびフィルムの一体型の構成も可能である。
【０４４１】
図４６は、本発明の第１６の実施形態における変形した挿入ホルダ９０７の詳細斜視図であり、同図において、９１３は中空体、９０６はフィルム、９０８はバイオセンサー、９１４は第一の電極、９１５は第二の電極である。
【０４４２】
挿入ホルダ９０７は、例えば、第５の実施形態（図１３）にかかる挿入ホルダ２０７と同様であり、挿入ホルダ９０７の本体側開口にはフィルム９０６が装着されている。フィルム９０６はスライドシート６のフィルム３３のそれと同一である。
【０４４３】
挿入ホルダ９０７の本体側開口の反対側開口にはバイオセンサー９０８が装着されている。バイオセンサー９０８はバイオセンサー８のそれと同一である。バイオセンサー８の検体試薬供給路５６は図４６では図示していないが、挿入ホルダ９０７の外周部にあるように構成されている。またバイオセンサー８の測定電極２５２と対電極２５３はそれぞれ、第一の電極９１４と第二の電極９１５と接続するように構成されている。
【０４４４】
挿入ホルダ９０７は、これまで三つの構成要素であるバイオセンサー８と挿入ホルダ２０７とスライドシート６で構成されていたものを、一つの挿入ホルダ９０７で構成するようにしたものである。これにより、使用者が本装置を使用する際に交換する部品が一つで済むという利点がある。
【０４４５】
図４７は本実施形態にかかるバイオセンサー貼付型の挿入ホルダの概略図であり、９１３は中空体、９０６は集光レンズ保護フィルム、９０８はバイオセンサー、９１４は第一の電極、９１６は指当てフィルム、９１７は検体試薬供給路開口を示す。中空体９１３の外周にはバイオセンサーを電気化学的に使用するために本体の分析部と電気的接合をするための一組の電極が形成されており、第一の電極９１４と図示されていない第二の電極から構成されている。
【０４４６】
挿入ホルダ９０７の本体側にはレーザー光の光軸とレーザー光を包含するように、集光レンズ保護フィルム９０６が形成されている。挿入ホルダ９０７の本体側と反対面には、同じくレーザー光の光軸とレーザー光を包含するようにバイオセンサー９０８が貼り付けられている。
【０４４７】
バイオセンサー９０８のレーザー光軸とレーザー光を包含する部分で、被照射部位である皮膚が押し付けられる箇所には指当てフィルム９１６が形成されている。また、レーザー穿孔後に皮膚より滲み出した血液等をバイオセンサー９０８に供給するための検体試薬供給路開口９１７がバイオセンサー９０８の側面に形成されている。指当てフィルム９１６は、レーザー光を吸収して穿孔されるフィルムである。指当てフィルム９１６に指を押し当てることにより、被照射部位を固定でき、安定した穿孔が可能となる。
【０４４８】
図４８は、図４７のバイオセンサー９０８の詳細な平面図と中心断面図である（なお、構成各部は例えば第５の実施形態の図１４と同一である）。図４７の中空体９１３の外周にある第一の電極９１４と図示されていない第二の電極とバイオセンサー９０８を電気的に接続するために、バイオセンサー９０８の外周でバイオセンサー９０８側の各電極が露出するように構成されており、貼付時に電極がお互いに接触するようになっている。
【０４４９】
図４９は、バイオセンサーを中空体に折り曲げその端を接合し、中空の両端に集光レンズ保護フィルムならびに指当てフィルムを設けた中空バイオセンサー型挿入ホルダ９０７の概略図である。同図において、９１３，９０８は中空体兼バイオセンサー、９０６は集光レンズ保護フィルム、９１４は第一の電極、９１６は指当てフィルム、９１７は検体試薬供給路開口、９１８は第二の電極、９１９は空気孔である。
【０４５０】
これは従来のバイオセンサー（例えば、図５９）のスペーサとカバーを絶縁層と同じ大きさとし、スペーサとカバーに第一の電極９１４と第二の電極９１８を露出させ、かつ中空体に折り曲げて挿入ホルダとした時に、本体の挿入ホルダ受け部と嵌合可能なように切り欠きを設けたものである。図示していない本体側の挿入ホルダ受け部の挿入ホルダ側には電極が露出しており、挿入ホルダ９０７を嵌合するとバイオセンサーの各電極と電気的接合が可能なように構成されている。
【０４５１】
中空体となったバイオセンサーの本体側には集光レンズ保護フィルム９０６が、本体側と反対面には指当てフィルム９１６が張り合わされている。また、指当てフィルム９１６側の面には検体試薬供給路開口９１７が、挿入ホルダ９０７の外周には検体試薬流路を毛細管現象で採血した血液が流れるように空気孔９１９が設けられている。
【０４５２】
（第１７の実施の形態）
本発明の第１７の実施形態は、レーザーパルス光のダブルパルス化に関し、特に、弱い一発目が試験紙フィルムを穿孔し、強い二発目が皮膚を穿孔する穿孔方法に関するものである。
【０４５３】
図５０は、本発明の第１７の実施形態におけるレーザーパルス光の発振状態を表す図である。レーザー穿孔は図５０のように、第一のレーザーパルス光と第二のレーザーパルス光によって行われる。ここで第一のレーザーパルス光の光エネルギーおよびピーク光強度は、第二のレーザーパルス光より弱く設定されている。
【０４５４】
図５１（ａ）は、本発明の第１７の実施形態における第一のレーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図であり、図５１（ｂ）は、第二のレーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図である。レーザー穿孔を行う使用者の指１８に対して、レーザー光は集光レンズ１２で集光されその軌跡がレーザー光の軌跡１７である。
【０４５５】
使用者の指１８はバイオセンサー８のフィルム５４と接しており、本体からのレーザー光１７は図５１（ａ）のように徐々にそのビーム径を細めながら伝播する。レーザー光１７は、スライドシート６のフィルム３３、開口３２、挿入ホルダ９０７の内部、バイオセンサー８の開口２４、フィルム５４と伝播し、使用者の指１８の上で集光するように設定されている。
【０４５６】
スライドシート６の開口３２、挿入ホルダ９０７の内径、バイオセンサー８の開口２２を構成する、各開口５９、６０、６１の開口径は、レーザー光１７を実質的に遮らない径であれば良く、全ての径が必ずしも同一である必要はない。また最小の径は１ｍｍである。
【０４５７】
第一のレーザーパルス光は、フィルム３３で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム５４ではレーザー光１７がほぼ集光されていてそのエネルギー密度が高いので、吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける（図５１（ａ））。その後引続き第二のレーザーパルス光が、使用者の指１８の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付け、採血可能とする（図５１（ｂ））。
【０４５８】
こうすることにより、フィルム５４については第一レーザーパルス光により貫通孔を形成し、皮膚のレーザー穿孔条件に個人差があった時、第二レーザーパルス光を調整することで安定した採血が可能となる。
【０４５９】
（第１８の実施の形態）
図５２は、本発明の第１８の実施形態にかかるレーザー穿孔用バイオセンサーを示す。本実施形態のバイオセンサーは、検体供給路の開口をフィルム側に設けるものである。図５２（ａ）は平面図であり、図５２（ｂ）は、図５２（ａ）のセンサーを長手方向に中央部で切断した時の断面図である。図５２において検体試薬供給路３０７はバイオセンサー外部と接続しておらず、スペーサ開口３１１と接続するように構成されていることが特徴である。また、空気孔３０９は試薬層３０５を挟んで検体試薬供給路３０７と対向するように構成されるため位置が変更されている。
【０４６０】
次に図５３を用いてその動作を説明する。図５３（ａ）は使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図である。レーザー光１３は、フィルム３２５で一部吸収されるもののこれに貫通孔を開けることはなく、一方、フィルム３０４では吸収されこれを加熱し蒸発させて貫通孔を開ける。その後引続き、使用者の指３１４の皮膚に吸収され、これを加熱し蒸発させることで最終的に真皮の毛細血管を傷付ける。
【０４６１】
図５３（ｂ）はレーザー穿孔後の状況を詳細に表す図である。図５３（ｂ）において、貫通孔３１５はレーザー光でフィルム３０４に形成される。レーザー穿孔３１６は同じく使用者の指３１４の皮膚に形成される。
【０４６２】
傷つけられた毛細血管から染み出した血液はレーザー穿孔３１６を通って指３１４の外部に染み出す。染み出した血液は毛細管現象により、空気孔３０９のある試薬層３０５へ検体試薬供給路３０７を通って試薬層３０５に血液が供給され、血液中の成分濃度を測定することが可能となる。
【０４６３】
この構成によれば、使用者はレーザー穿孔後に指を検体試薬供給路の開口に持っていかなくとも、そのままの状態でバイオセンサーに被測定対象の血液を供給することが可能となる。
【０４６４】
（第１９の実施の形態）
図５４は、本発明の第１９の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図を示す。本実施形態は、レーザー穿孔が生体側フィルム開口の中心から、検体供給路側にオフセンタにされて行なわれるものである。同図において、ｄ−１はセンサーの開口３１０、３１１、３１２の実質的な中心を表す中心線であり、ｄ−２はレーザー光３１３の中心を表すレーザー光軸である。
【０４６５】
本実施の形態では、センサー開口の中心軸ｄ−１とレーザー光軸ｄ−２は平行であるが異なる位置にあり、具体的にはレーザー光軸ｄ−２は検体試薬供給路３０７側にずれた位置に来るように構成されている。レーザー穿孔はレーザー光軸ｄ−２が人の指３１４と交わる箇所で行われ、レーザー穿孔により皮膚の真皮中で損傷を受けた毛細血管より染み出した血液が指３１４の外部に染み出す。染み出した血液はセンサー開口中心ｄ−１より検体試薬供給路３０７に近いので、より効率的に毛細管現象により試薬層３０５に到達することが可能となる。
【０４６６】
（第２０の実施の形態）
本実施形態のレーザー穿孔装置において、レーザー発振器６２０は、第１３の実施形態の図３３と同様である。レーザー発振器６２０は、端面にレーザー光共振器用のミラー膜６２４，６２５が形成されたレーザーロッド６２５と、レーザーを励起するためのフラッシュランプ６２１、フラッシュランプ６２１の光を効率良くレーザーロッド６２５に導くためのランプハウス６２２から構成され、この他に図示していないフラッシュランプを動作させるための電源がある。
【０４６７】
フラッシュランプ６２１から放出された白色光はランプハウス６２２内を直接または反射して、レーザーロッド６２５の吸収のある波長がレーザーロッド６２５に吸収され、レーザーロッド６２５の内の活性媒質が励起され反転分布が形成される。自然放出光がレーザーロッド６２５内を伝播しレーザーロッド６２５両端面のミラー膜６２４，６２５で反射され光共振器内の固有解であるモードで往復し誘導放出によって増幅され、反射率を若干低めた一方のミラー膜からレーザー光として取り出される。
【０４６８】
フラッシュランプ６２１はコンデンサに充電された高電圧電荷が、トリガ電極による予備電離によってガラス管内部のＸｅガスがこの高電圧電荷によって放電することによって白色光を放出する。このように、真空管であり高電圧電荷による放電である場合、放電による電極のスパッタ現象で電極のスパッタ粒子がＸｅガス内に漂い、これの光吸収により白色光の発光強度が低下する。
【０４６９】
また、電極がスパッタにより形状が変化するため特に（−）電極からの空間電子供給状態が変化し、放電の空間的均一性が低下して同じく白色光の発光強度が低下する。さらには、真空管である以上リークは避けられずＸｅガス濃度が変化することでも白色光の発光強度が低下する。このように、励起源のフラッシュランプ６２１の発光強度変化は、レーザー発振器６２０の出力を低下させ同一設定条件であっても、レーザー穿孔が出来なくなる。
【０４７０】
本実施形態のレーザー穿孔装置には、フラッシュランプ６２１の発光である白色光を計測するセンサーが内蔵されており、このセンサーのピーク出力をモニターすることで、設定条件で得られるべきピーク出力と比較し、その差が一定値（例えば２０％）以上低下した時、使用者に状態を告知しメンテナンスをするようメッセージを知らせるように構成されている。更に望ましくは、入力であるフラッシュランプ６２１の発光でなく直接出力であるレーザーパルス光をモニターし、上記お知らせをすることも可能である。
【０４７１】
また、上記センサーを用いて発光回数をモニターする。ある設定トリガレベル以上の入力がセンサーに入った場合、これをメモリにカウントする。カウントは、通算とある期間内（一度リセットを掛けてから）のカウント数をレーザー穿孔装置のディスプレーに表示可能なようにされている。
【０４７２】
これにより、一定通算回数に近づいた場合、使用者にメンテナンス促す告知し、一定通算回数以上になった場合、使用を禁止しメンテナンスを使用者に要求することが可能となる。
【０４７３】
また、例えば糖尿病患者が自宅で自身の血糖値を測定し、インスリン投与や経口薬投与など自身の血糖値をコントロールするための採血機器として本装置を使用する場合、現状の穿孔装置である針式穿孔装置は機構が単純で構成部品も少ないので非常に安価である。本レーザー穿孔装置は、針式穿孔装置と比較して圧倒的に構成部品が多いので針式と同価格で提供することは困難である。
【０４７４】
しかしながら、針式穿孔装置を使用する場合使用毎に新品の針を購入し交換していることから、本レーザー穿孔装置でも使用回数に応じた従量制の課金することが可能になれば、初期の価格を安価にすることが可能となる。
【０４７５】
従量制の課金は、保険制度を利用して治療を受けている患者に対しては、例えば月一回毎の通院時に本レーザー穿孔装置を持参頂き、医療従事者が使用回数を確認して医療費に上乗せして課金することが可能である。また、医療機関内で使用する場合には、製造者または販売者が定期的に巡回し使用回数を確認して課金することも可能である。さらに、本レーザー穿孔装置に外部との有線または無線の通信機能を持たせ、これを介して外部から使用回数を確認して、使用者に課金することも可能である。
【０４７６】
図５５は本実施形態のレーザー穿孔装置の概略図である。レーザー穿孔装置は、本体２とレーザー発振器を構成するレーザーヘッド９５２とレーザー電源９５１と、集光レンズ１２と穿孔キャップ５０７と制御基板１１と電池１０と動作スイッチ５と設定ボタン４とディスプレー３と光センサー９５０から構成され、電池１０と制御基板１１、レーザー電源９５１および光センサー９５０、制御基板１１、レーザー電源９５１、設定ボタン４、ディスプレー３、動作スイッチ５および光センサー９５０は、電気および信号的に接続されている。
【０４７７】
図５６は本実施形態のレーザー穿孔装置の使用フローである。次に動作を説明する。まず使用者が動作スイッチ４を押すとレーザー穿孔装置が始動を始める（ステップＳ３１）。次に、使用者はレーザー穿孔条件などを設定ボタン４を使用して入力する（ステップＳ３２）。この時、一定期間内の使用数カウントをリセットすることが出来る（ステップＳ４１）。ここで、先のフローに一定時間内に進まないとレーザー穿孔装置は自動的にエンド状態となる。
【０４７８】
入力後、使用者は穿孔箇所である指を穿孔キャップ５０７に押し付けると（ステップＳ３３）、ディスプレー３にスタンバイが表示され、使用者が動作スイッチ５をもう一回押す（ステップＳ３４）とレーザー発振器はレーザーパルス光を発振し、発振されたレーザー光は集光レンズ１２で集光され、中空の穿孔キャップ５０７内でそのビーム径を細くしながら、使用者の指の皮膚に集光されレーザー光が皮膚に吸収され、皮膚が加熱・蒸発することで穿孔を行う（ステップＳ３５）。穿孔により皮膚の表皮と真皮のごく表面が蒸発し、真皮の例えば真皮乳頭内の毛細血管が損傷し血液が滲み出し、穿孔された孔を通って血液が皮膚の表面に染み出す。
【０４７９】
この時、レーザー穿孔装置内の光センサー９５０は、レーザー発振器を動作させる白色光を発光するフラッシュランプ６２１の発光波形を計測している（ステップＳ４２）。あるいは、集光レンズ１２で反射されたレーザーパルス光の発信波形を観測する。光センサー９５０としては、白色光用にはＳｉやＩｎＧａＡｓの可視光からレーザーパルス光を含まない近赤外光に感度のあるセンサーが利用可能である。
【０４８０】
またレーザーパルス光の波長は、対象である皮膚の主成分が水であるので水の吸収係数が高いものが選択される。例えばＥｒ：ＹＡＧ固体レーザー媒質を用いた２．９４μｍの波長が最も効率的に水に吸収され、最も低レーザーパルス光エネルギーで穿孔が可能である。このため、レーザーパルス光のセンサーにはＨｇＣｄＴｅ（ＭＣＴ）など赤外光に感度のある、望ましくは常温動作のセンサーが選択される。
【０４８１】
光センサー９５０によって計測された光波形は次のようにして解析される。図５７（ａ）は、光波形の解析方法を説明するための図である。同図において、横軸は時間であり、縦軸は検出した光強度である。また、図５７（ｂ）は、光センサー９５０が、レーザーヘッド９５２から放出された光を検出する様子を示す。
【０４８２】
まず、予め設定されたトリガレベル以上の入力があった場合に波形の記録を行う。通常の環境下では、本体内に設置された光センサー９５０では外部の白色光や赤外光でトリガが掛からないレベルに設定されている。このトリガ以上の入力があった場合に制御基板１１内のメモリのカウント数を一つ増やす（ステップＳ４３）。
【０４８３】
次に、波形のピーク値を同じく制御基板１１内のメモリに記録する（ステップＳ４５）。そして、条件設定で設定されたレーザー穿孔条件を基に事前にメモリ内に記憶されていた予測ピーク値との比較を行う。そして、計測ピーク値と予測ピーク値を比較する（ステップＳ４６）。そして、予測ピーク値に対する測定ピーク値が許容下限レベル以下であった場合、ディスプレー３にメンテナンスを要求する表示を行う。
【０４８４】
また、使用開始からの積算回数が同じく制御基板１１内のメモリに事前に記憶されている上限積算回数に近づいた場合には、ディスプレー３にメンテナンスが近い旨を表示し、上限積算回数に達した場合はディスプレー３にメンテナンスを要求する表示を行う。メンテナンスを要求する表示を行う場合、次の使用を禁止する表示を行い、装置をロックすることも可能である。
【０４８５】
通算および一定期間内の積算回数を表示するためには、条件入力画面で設定ボタン４を操作することで表示させることが出来る。また、パスワードを設定することにより課金者のみが一定期間内の積算回数をリセットすることが出来る。さらに、図示していないが有線（電話回線、ＬＡＮ回線）や無線（移動体通信、赤外線通信、無線ＬＡＮ）などの外部との通信機能を持たせることで、外部から積算回数の読み出しや一定期間内の積算回数のリセットを動作させることが出来る。
【０４８６】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００６年３月２２日出願の日本特許出願（特願２００６−０７８４３０）、２００６年３月２４日出願の日本特許出願（特願２００６−０８２３０３）、２００６年４月１３日出願の日本特許出願（特願２００６−１１０６７３）、２００６年４月１４日出願の日本特許出願（特願２００６−１１１８０５）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０４８７】
【図１】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置の上面図
【図２】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置を横から見た内部分解構成図
【図３】本発明による第１の実施の形態における成分濃度測定装置を上から見た下部内部分解構成図
【図４】本発明による第１の実施の形態における挿入ホルダの斜視図
【図５】本発明による第１の実施の形態におけるスライドシートの平面図と断面図
【図６】本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図７】レーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図８】レーザー穿孔後のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図９】本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１０】本発明による第３の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１１】本発明による第４の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１２】本発明による第１の実施の形態におけるバイオセンサーの分析部の構成図
【図１３】本発明による第５の実施の形態における挿入ホルダの詳細斜視図
【図１４】本発明による第５の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図１５】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの分解斜視図
【図１６】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの概観図
【図１７】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの図１６の長手方向に中央部で切断した時の断面図
【図１８】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサー使用時のセンサーと指とレーザー光の関係を示す図
【図１９】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサー使用時のレーザー穿孔時の状況を詳細に表す図
【図２０】本発明の第７の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの平面図と断面図
【図２１】本発明の第８の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの平面図と断面図
【図２２】本発明の第６の実施の形態におけるレーザー穿孔用バイオセンサーの使用方法説明するための図
【図２３】本発明による第９の実施の形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図２４】本発明による第１０の実施の形態における別のバイオセンサーの平面図と断面図
【図２５】本発明による第９の実施の形態における別のスライドシートの認識方法を示す図
【図２６】本発明による第１１の実施の形態における別のバイオセンサーの平面図と断面図
【図２７】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図
【図２８】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の穿孔アダプター５０７の概略図
【図２９】本発明の第１２の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の穿孔アダプター５１４の概略図
【図３０】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件の概略図
【図３１】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置のレーザー照射条件での皮膚の穿孔拡大図
【図３２】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置における他のレーザー照射条件の概略図
【図３３】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置に搭載されるレーザー発振器６２０の概略図
【図３４】本発明の第１３の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図（１）
【図３５】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の概略図
【図３６】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の動作フローチャート
【図３７】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１で使用する周期音の具体例を示す図
【図３８】本発明の第１４の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１のブロック図
【図３９】本発明の第１５の実施形態のレーザー穿孔装置１において水分量測定用センサーが設置された穿孔キャップ５０７の概略図
【図４０】本発明の第１５の実施形態にかかる穿孔キャップ７を肌にあてがった状態の断面図
【図４１】本発明の第１５の実施形態にかかる穿孔キャップ５０７付近の断面図
【図４２】本発明の第１５の実施形態にかかるレーザー穿孔装置１の使用フローを示す図
【図４３】本発明の実施形態において皮膚の水分量測定結果に基づきレーザーパルス光エネルギーを補正する場合の説明図
【図４４】本発明の実施形態において水分量測定用センサー電極８２１および湿度センサー８２２をレーザー穿孔装置１の表面に配置した例を示す図
【図４５】本発明の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図４６】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図４７】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図４８】本発明の第１６の実施形態におけるバイオセンサーの概略図
【図４９】本発明の第１６の実施形態における挿入ホルダの概略図
【図５０】本発明の第１７の実施形態におけるレーザーパルス光の発振状態を表す図
【図５１】本発明の第１７の実施形態における第一レーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図および第二レーザーパルス光照射後のレーザー穿孔箇所の拡大図（ｂ）
【図５２】本発明の第１８の実施形態におけるバイオセンサーの平面図と断面図
【図５３】本発明の第１８の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図（ａ）およびレーザー穿孔後のレーザー穿孔箇所の拡大図（ｂ）
【図５４】本発明の第１９の実施形態におけるレーザー穿孔時のレーザー穿孔箇所の拡大図
【図５５】本発明の第２０の実施形態におけるレーザー穿孔装置の概略図
【図５６】本発明の第２０の実施形態におけるレーザー穿孔装置の操作フロー
【図５７】本発明の第２０の実施形態における光波形の概略図
【図５８】従来のレーザー穿孔装置の概観図
【図５９】従来のバイオセンサーの分解斜視図
【図６０】従来のレーザー穿孔装置の操作フローチャートを示す図
【図６１】レーザー穿孔を説明するための皮膚の概略図
【符号の説明】
【０４８８】
１  成分濃度測定装置
２，１０２  本体
３  ディスプレイ
４  表示切替ボタン
５  レーザー操作ボタン
６  スライドシート
７，２０７  挿入ホルダ
８  バイオセンサー
９  レーザー装置
１０  電池
１１  電気回路
１２，１０５  集光レンズ
１３  分析光学装置
１４，２１３  円筒体
１５，２１４  切り欠き
１６  突起
１７，３１３  レーザー光
１８，１０７，３１４  指
１９  貫通孔
２０  レーザー穿孔
２１  プルーム
２２，３２  開口
３１，５１，１００，２５１，３０１，４５１  基板
３３，５４，６３，６５，２５４，３０４，３２５，４５４  フィルム
５２  フィルタ
５３，２５５，３０５，４５５  検体試薬
５５，１１７，２５６，３０６，４５６  スペーサ
５６，２５７，３０７，４５７  検体試薬供給路
５７，１１９，２５８，３０８，４５８  カバー
５８，２５９，４５９  空気孔
５９  基板開口
６０  スペーサ開口
６１  カバー開口
６２  第二の開口
６４  第三の開口
６６  発光素子
６７  受光素子
１０１  固体レーザー発振器
１０３  コントローラ
１０４  レンズフード
１０６  台
１０８  指当て
１１０  導入口
１１１  排出口
１１２，１１３  リード
１１４  測定極
１１５  対極
１１６  絶縁層
１１８  空間部
２１８  第１の電極
２１５  第１の突起
２１６  第２の突起
２１７  第３の突起
４２５  スイッチ
【産業上の利用可能性】
【０４８９】
以上のように、本発明にかかる成分濃度測定装置は、レーザー光による穿孔時に発生する悪臭を含むプルームの、外部への漏洩の抑制と異臭成分するという効果を有し、生体の皮膚をレーザー光で穿孔し、採取した生体試料中の種々の微量の特定成分を、迅速かつ簡便に定量することのできるバイオセンサーおよび成分濃度測定装置として有用である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007108513.tif 000064
【図２】
2007108513.tif 000065
【図３】
2007108513.tif 000066
【図４】
2007108513.tif 000067
【図５】
2007108513.tif 000068
【図６】
2007108513.tif 000069
【図７】
2007108513.tif 000070
【図８】
2007108513.tif 000071
【図９】
2007108513.tif 000072
【図１０】
2007108513.tif 000073
【図１１】
2007108513.tif 000074
【図１２】
2007108513.tif 000075
【図１３】
2007108513.tif 000076
【図１４】
2007108513.tif 000077
【図１５】
2007108513.tif 000078
【図１６】
2007108513.tif 000079
【図１７】
2007108513.tif 000080
【図１８】
2007108513.tif 000081
【図１９】
2007108513.tif 000082
【図２０】
2007108513.tif 000083
【図２１】
2007108513.tif 000084
【図２２】
2007108513.tif 000085
【図２３】
2007108513.tif 000086
【図２４】
2007108513.tif 000087
【図２５】
2007108513.tif 000088
【図２６】
2007108513.tif 000089
【図２７】
2007108513.tif 000090
【図２８】
2007108513.tif 000091
【図２９】
2007108513.tif 000092
【図３０】
2007108513.tif 000093
【図３１】
2007108513.tif 000094
【図３２】
2007108513.tif 000095
【図３３】
2007108513.tif 000096
【図３４】
2007108513.tif 000097
【図３５】
2007108513.tif 000098
【図３６】
2007108513.tif 000099
【図３７】
2007108513.tif 000100
【図３８】
2007108513.tif 000101
【図３９】
2007108513.tif 000102
【図４０】
2007108513.tif 000103
【図４１】
2007108513.tif 000104
【図４２】
2007108513.tif 000105
【図４３】
2007108513.tif 000106
【図４４】
2007108513.tif 000107
【図４５】
2007108513.tif 000108
【図４６】
2007108513.tif 000109
【図４７】
2007108513.tif 000110
【図４８】
2007108513.tif 000111
【図４９】
2007108513.tif 000112
【図５０】
2007108513.tif 000113
【図５１】
2007108513.tif 000114
【図５２】
2007108513.tif 000115
【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
2007108513.tif 000119
【図５７】
2007108513.tif 000120
【図５８】
2007108513.tif 000121
【図５９】
2007108513.tif 000122
【図６０】
2007108513.tif 000123
【図６１】
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【国際調査報告】
2007108513.tif 000125
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