(57)【要約】【課題】  試料として例えば皮膚表面の、そこから放出される対象物質であるガスと外気中の物質とを、それぞれ捕集することが可能な捕集装置を提供する。【解決手段】  皮膚表面から放出されるガスを捕集するためのシートと環境中の空気を捕集するシートとを、捕集面が互いに向きあうように貼り合わせた捕集装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の一部と接することで前記試料から放出される対象物質を捕集する捕集部を有する第１の部材と、前記試料が曝されている空間に曝されることで前記空間中の物質を捕集する捕集部を有する第２の部材とを有し、
前記第１の部材の捕集部も前記第２の部材の捕集部も外気から遮断されて保持されるように前記第１の部材と前記第２の部材とを重ね合わせて保持する保持手段を有することを特徴とする対象物質捕集装置。
【請求項２】
前記第１の部材と前記第２の部材はいずれもシートであることを特徴とする請求項１に記載の対象物質捕集装置。
【請求項３】
前記空間中の物質とは、前記対象物質であることを特徴とする請求項１と２のいずれか一項に記載の対象物質捕集装置。
【請求項４】
前記対象物質はアセトンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の対象物質捕集装置。
【請求項５】
前記保持手段は前記第１の部材と前記第２の部材の少なくともいずれか一方が有する粘着面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の対象物質捕集装置。
【請求項６】
前記保持手段は前記第１の部材と前記第２の部材を挟む手段であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の対象物質捕集装置。
【請求項７】
第１の部材と第２の部材が重ねあわされていることで、前記第１の部材の捕集部と前記第２の部材の捕集部とが外界から遮断されている対象物質捕集装置によって対象物質を捕集する捕集方法であって、
重ねあっている前記第１の部材と前記第２の部材を剥がし、
前記第１の部材の捕集部を試料の一部に接し、
前記第２の部材の捕集部を前記試料が曝されている空間に曝し、
前記第１の部材の捕集部によって前記試料から放出される対象物質を捕集し、
前記第２の部材の捕集部によって前記空間中の物質を捕集する捕集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料から放出される対象物質を捕集する装置またそれを用いた捕集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人の皮膚表面から放出されるガス成分の濃度から健康状態などを測定できる可能性が示唆されている。例えば皮膚から放出されるガス成分中のアセトンの濃度と、血液中のβ−ヒドロキシ酪酸との濃度の相関が報告されている（非特許文献１）。これによれば採血とは異なり、被験者に対して非侵襲的に採取した試料から健康状態を判断することが可能である。
【０００３】
特許文献１は人の皮膚表面から放出されるガスを採取する方法が記載され、ガス収集容器が考案されている。また特許文献２にはガス吸着シートが考案されている。これらは、いずれも皮膚から放出されたガスを容器あるいはシートに移すことで、分析装置への導入を容易にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８５０６６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４７４７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】野瀬  和利，近藤  孝晴，荒木  修喜，津田  孝雄：分析化学：Ｖｏｌ．５４，ｐ．１６１（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
皮膚表面からの放出された対象物質と空気中に含まれている同種の物質とを区別することが測定の精度を上げる上で重要である。本発明は、皮膚表面からの放出されたガスに空気中に含まれている同種のガスが混合しない状態で対象物質を捕集する対象物質捕集装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により、
試料の一部と接することで前記試料から放出される対象物質を捕集する捕集部を有する第１の部材と、前記試料が曝されている空間に曝されることで前記空間中の物質を捕集する捕集部を有する第２の部材とを有し、
前記第１の部材の捕集部も前記第２の部材の捕集部も外気から遮断されて保持されるように前記第１の部材と前記第２の部材とを重ね合わせて保持する保持手段を有することを特徴とする対象物質捕集装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、試料の一部に第１の部材の捕集部を接することで外界のたとえば空気に触れることなく試料から放出される対象物質を収集することができる。さらに第２の部材の捕集部は第１の部材の使用時と同じタイミングで外界に曝されるので、外界の物質例えば参照用ガスの捕集も同時に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の使用時を示す模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の、第１の部材を捕集部からみた模式図である。
【図４】第２の実施の形態に係る対象物質捕集装置を示す模式図である。
【図５】第３の実施の形態に係る対象物質捕集装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置は、第１の部材と第２の部材とが互いの捕集部を対向させて貼りあわされている形態である。
【００１１】
図１は第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の構成を示す模式図である。
【００１２】
第１の部材はカバーシート１０１と、捕集部である捕集シート１０３と、保護シート１０７を有している。また第２の部材はカバーシート１０２と、捕集部である捕集シート１０４と、保護シート１０８を有している。
【００１３】
第１の部材は皮膚等の試料の表面に貼りつく部材であり、第２の部材は参照用の部材である。
【００１４】
捕集シート１０３は皮膚に対向して配置され、保護シート１０７を介して皮膚から放出される対象ガス（対象物質）を取り込む。皮膚から放出されるガスは、対象ガスを含んでいる。
【００１５】
カバーシート１０１、捕集シート１０３、保護シート１０７はいずれも可撓性である。これにより肘や膝等の曲がる試料に対応することができる。
【００１６】
保持手段であるカバーシート１０５は粘着性で、その面（粘着面）が試料表面に貼りつき、少なくとも捕集している間は剥れない。  捕集シートは１０３は母材が不織布あるいは濾紙である。そこにシリカゲルが設けられており、皮膚から放出されるアセトン（対象物質）に触れることで捕集し変色する。シリカゲルはソルバトクロミック物質を有している。ソルバトクロミック物質は例えば（２，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４−（２，４，６−ｔｒｉｐｈｅｙｎｙｌｐｙｉｄｉｎｉｏ）ｐｈｅｎｏｌａｔｅのようなＲｅｉｃｈａｒｄｔ’ｓ  ｄｙｅや、例えば［Ｎｉ（ａｃａｃ）（ｔｍｅｎ）］ＢＰｈ４といったニッケル錯体である。
【００１７】
カバーシート１０１はガスを透過しないシートであり、その素材は、ポリビニールフルオライドである。
【００１８】
保護シート１０７は皮膚の汚れなどが捕集シート１０３に直接触れないようにするためのシートである。
【００１９】
図１に図示されるように第１の部材と第２の部材の捕集部は、第１の部材と第２の部材とが張り合わされていることにより外気から遮断されている。これにより捕集シート１０３は皮膚からアセトンを捕集するまで保護されている。
【００２０】
第２の部材は第１の部材と同じ構成である。中でも第２の部材の捕集シート１０４は第１の部材の捕集シート１０３と同一の構成である。第１の部材と第２の部材は、貼りあわされた状態から剥がされ、第１の部材は皮膚に貼られ、同時に第２の部材は皮膚に貼られず、外気にさらされる。これにより第１の部材が空間中の物質であるアセトンを捕集している間、第２の部材は外気中のアセトンを取り込み、変色する。
【００２１】
第１の部材の捕集シート１０３が皮膚から放出されるアセトンを捕集している間、捕集シート１０３は外気に曝されない。したがって捕集シート１０３が着色する変化の度合いは皮膚から放出されるアセトンの量に影響される。
【００２２】
一方で捕集中に外気に含まれるアセトンを捕集シート１０４によって捕集するのはそのアセトンを利用するためである。
【００２３】
具体的には、捕集シート１０３に捕集されるアセトンの総量のうち、皮膚に由来するアセトンの量と大気中のアセトンの量との分離である。捕集シート１０３には外界に由来するアセトンと皮膚から放出されるアセトンの両方が捕集されている。一方、捕集シート１０４には外界のアセトンのみが捕集されている。捕集シート１０３と１０４とは、同じタイミングで外界にさらされることから、双方の差分を取ることで、皮膚から放出されるアセトンの量を正確に把握することが可能となる。アセトンの量とは例えば濃度である。
【００２４】
双方の差分を取ることについて説明する。差分とは捕集シート１０３の変色の度合いと捕集シート１０４のそれとの違いである。濃度の違いにより色の度合いが異なるリファレンスをあらかじめ複数用意しておく。リファレンスは色の度合いと濃度が対応したものである。このようなリファレンスを用いれば、それぞれの捕集シート１０３、１０４の変色の度合いに最も近いリファレンスを選ぶことができ、それらの濃度の差分を計算することができる。
【００２５】
本実施形態に係る対象物質捕集装置が有する第１、第２の部材のカバーシートは、いずれも対象ガスを透過しないものであるが、本発明においてカバーシートは対象ガス以外の別のガスを透過してもよい。
【００２６】
本実施形態に係る第１の部材も第２の部材も可撓性であるが、本発明は少なくともいずれか一方のカバーシートはたわみにくい、具体的にはたわまない金属板ようなカバーシートであってもよい。
【００２７】
本実施形態に係る試料は四肢や背中等といった哺乳類の部位にある皮膚であるが、本発明に係る試料は皮膚である以外に、内臓でもよい。また試料は魚類、植物等であってもよい。
【００２８】
本実施形態に係る第１の部材が捕集する対象物質は、気体（ガス）であるが、本発明に係る対象物質は個体、液体でもよい。好ましくは外気と混じりやすい気体である。
【００２９】
気体はアセトンのほかにアルコール類、アルデヒド類、イソプレン、窒素酸化物などであってもよい。好ましくはアセトンである。というのも血液中のケトン体の濃度と皮膚から採取されるガス中のアセトンの濃度に相関があるからである。
【００３０】
本実施形態に係る第１の部材はカバーシートが粘着性を有しているが、本発明では第１の部材あるいは第２の部材が重ね合わせて保持されればそれを可能にするものが保持手段である。他にも例えば第１の部材あるいは第２の部材の少なくともいずれか一方が粘着性を有してもよく、またいずれも粘着性を有さず、別部材の例えば両面に粘着性を有する部材を用いてもよい。具体的には両部材が対向する面にこの両面に粘着性を有する部材を配置してもよい。また後述する第３の実施形態のようにクランプ等のはさみで両部材を貼り合わせてもよい。
【００３１】
本実施形態に係る捕集シート１０３はシリカゲルを有するが捕集シートはその代わりにモレキュラーシーブスでもよい。
【００３２】
アセトンを捕集する場合はこれらが好ましい。そしてその他として吸着性のある多孔質素材や、相互作用力によりアセトンを捕集する非多孔性素材や、アセトンを特異的に吸着するアミン化合物などを使用することができる。捕集シート１０４も同様にこれらから選ばれたものを有すればよい。捕集シート１０３、１０４は同じものを有してもよく、異なるものを有してもよい。
【００３３】
シリカゲルやモレキュラーシーブスやその他多孔質素材や非多孔性素材やアミン化合物といった対象物質を捕集する物質を用いる場合、捕集後熱を加えて対象物質を回収し、濃度を測定してもよい。この場合、回収された対象物質を例えばガスクロマトグラフィーを用いて濃度測定することができる。ガスクロマトグラフィーを用いる場合は、既知の濃度の対象物質を用いて検量線をあらかじめ作成することで、正確な濃度測定ができる。
【００３４】
本実施形態に係る第１の部材も第２の部材もそれぞれ保護シート１０７、１０８を有しているが、少なくともいずれか一方は無くてもよい。例えばカバーシート１０１、１０２の少なくともいずれかが粘着性を有していれば保護シート１０７、１０８の少なくともいずれか一方が省略されてもよい。あるいはカバーシート１０１、１０２の少なくともいずれかが粘着性を有していても粘着性のある保護シート１０７、１０８の少なくともいずれか一方が設けられていてもよい。
【００３５】
図２は、第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の使用時を示す模式図である。具体的には図１に示すガスの捕集シートを用いて、皮膚ガスを捕集する様子の模式図である。
【００３６】
第１の部材２０１を皮膚２０３の一部（試料の一部）に貼りつけ、第２の部材２０２を、捕集シート１０４が皮膚の外気に曝されるように静置させる。
【００３７】
図３は、第１の実施の形態に係る対象物質捕集装置の、第１の部材を捕集部からみた模式図である。保護シート１０７は捕集シート１０３より外側に配置され、その外側にカバーシート１０１の縁がある。保護シート１０７は捕集シート１０３より広く、捕集シート１０３の表面を保護している。捕集シート１０３は保護シート１０７とカバーシート１０１によって挟まれている。捕集シート１０３が粉状物質を含んでいる場合、保護シート１０７により飛び散らない。
【００３８】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る対象物質捕集装置は、捕集シート１０３、１０４がカバーシート１０１、１０２の半分以下の面積で、それぞれがカバーシート１０１の片側に寄っている。
第１の部材と第２の部材とが貼り合わされている場合、捕集シート同士は対向しないでずれている。その他は第１の実施の形態と同じである。
【００３９】
（第３の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る対象物質捕集装置は、第１および第２の部材がクランプ等のはさみで貼り合わされている形態である。それ以外は第１および第２のいずれかの形態と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にて説明するガスの捕集シートにて、例えば皮膚から放出されるガスを捕集することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０３、１０４  捕集部
１０５  保持手段
２０１  第１の部材
２０２  第２の部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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