JP2000513605A

JP2000513605A - サンプル分析器

Info

Publication number: JP2000513605A
Application number: JP09540658A
Authority: JP
Inventors: バドガマ，パンカジ・マガンラル; トレロアー，ポール・ハワード
Original assignee: ザ・ビクトリア・ユニバーシティ・オブ・マンチェスター
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2000-10-17
Also published as: EP0901627B1; DE69713593D1; ATE219835T1; WO1997043640A3; CA2254119A1; US6071739A; AU2903197A; EP0901627A1; WO1997043640A2

Abstract

(57)【要約】サンプル分析器（１）には、サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットが組み込まれている。分析器は、分析を行なうためにサンプルが置かれる（センサーユニット９の）センサー面（１３ａ）を有する第１の本体部分（２）と、第１の本体部分（２）と共に開閉可能な第２の本体部分（３）と、第１および第２の本体部分が閉じられた状態にあるときに上記センサー面（１３ａ）が組み込まれたチャンバを形成するための手段と、処理液（２４）を収容すると共に上記チャンバに連通可能な少なくとも１つの貯蔵部と、本体部分が閉じられているときにチャンバに処理液（２４）を供給するための手段と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】サンプル分析器本発明は、サンプル分析器に関し、特に、サンプルについて所望の分析を行なうためにサンプルを置くセンサー面を有する分析器に関する。分析されるサンプルを置くセンサー面を有する種々のセンサーユニットが知られている。このようなセンサーユニットの例として、例えば血液や果汁の分析に使用されるような平面構造のものがある。このようなセンサーユニットは一度使用されると、その後に廃棄されることになる。各分析ごとに新しいセンサーユニットを使用すると、非常にコストがかかる。さらに、血液の分析に使用されて廃棄されたセンサーユニットは、（そのセンサーユニットに置かれた血液内に）ＨＩＶや肝炎のようなウィルスが存在する可能性があることから、生物学的危険を構成する場合がある。本発明の目的は、上述したような不都合を解消または軽減することにある。最も広い見方によれば、本発明はサンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器を提供するもので、その分析器は、上記分析を行なうためにサンプルが置かれる（センサーユニットの）センサー面を有する第１の本体部分と、この第１の本体部分と共に開閉可能な第２の本体部分と、上記第１および第２の本体部分が閉じられた状態にあるときに上記センサー面が組み込まれたチャンバを形成する手段と、処理液を収容すると共に上記チャンバに連通可能な少なくとも１つの貯蔵部と、上記本体部分が閉じられているときに上記チャンバに処理液を供給するための手段と、を備えている。本発明はまた、サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器を提供するもので、その分析器は、上記分析を行なうためにサンプルが置かれる（センサーユニットの）センサー面を有する第１の本体部分と、処理液を収容すると共に処理液を排出するための出口バルブを有する貯蔵部を組み込んだ第２の本体部分とを備え、閉じた状態において上記バルブがチャンバを形成するセンサー面に並置されるように上記第１および第２の本体部分が共に開閉可能になっており、これにより上記センサー面を処理するために処理液がバルブを介して貯蔵部から排出可能になっている。分析を行なうために、本発明の分析器は開いた状態で用いられ、その開いた状態でサンプルをセンサー面に置くことができる。分析器は、センサー面に置かれたサンプルについて分析を行なうためのものとして知られた手段を有している。分析を完了すると、分析器ユニットは閉じられ、これによりセンサー面を処理するために処理液がチャンバに供給可能になる。特に、分析器を閉じた状態では、チャンバはセンサー面とバルブとの間に形成される。センサー面を処理して次の分析に再使用できるようにするため、処理液を貯蔵部からチャンバに排出するようにバルブを開くことができる。処理液は、例えば、以下の機能をいずれか１つ又は組み合わせで果たすものでもよい。（ａ）センサー面のクリーニング（ｂ）センサー再生（ｃ）センサー面の殺菌（ｄ）センサー面に残っているサンプルの希釈及び除去分析器は、センサーユニットが再利用されるため、行なわれる分析ごとに新しいセンサーユニットを必要としないという利点があることが理解されるであろう。使用されたセンサーユニットの廃棄を最小限にするという問題における当然の利点があるが、分析器で使用されたセンサはおそらく定期的に取り替える必要があるであろうことを認識すべきである。それにもかかわらず、廃棄の問題（及び関連する生物学的危険の問題）は最小限になる。さらに別の利点は、センサーユニットと共によく用いられる比較的複雑な流れ注入分析の使用を避けるように、簡単な構造のものであるという点にある。分析器は、（サンプルがクリーニング液により容易に除去されるように）液体サンプルの分析に使用されるのが好ましいが、本発明による分析を固体や気体のサンプルに使用する可能性を排除するものではない。第１および第２の本体部分は互いに回動可能に連結されているのが好都合であり、そのために分析器は「さいふ状」の構成のものでもよい。貯蔵部は第２の本体部分に設けられると共に、対応する出口バルブが第２の本体部分に設けられているのが好ましい。本発明の１つの実施形態では、第２の本体部分が出口バルブを有しており、このバルブは第１および第２の本体部分が互いに閉じられたときにセンサー面に並置されるようになっている。処理液がセンサー面に接触してセンサー面上に残ったサンプルを貯蔵部に取り込み、これにより残ったサンプルが除去されて貯蔵部内の処理液で薄められるようにするために、バルブを開いた状態にしてもよい。この実施形態では、上記チャンバは貯蔵部よりも容積が実質的に小さいものであって、処理液による処理を行なっている間は分析器を（バルブが開いた状態で）閉じた状態のままにするのが好ましい。これにより、センサー面のクリーニングを完全なものにするために、クリーニング液として作用する処理液によりセンサー面から回収されたサンプルが貯蔵部内に分散して、センサー面のクリーニングを完全なものにすることが保証される。分析器の振動（例えば、振ること）によって上記処理液による処理時間を短縮することができる。分析器は、第１および第２の本体部分が共に閉じられるときにバルブが自動的に開かれ、逆に、第１および第２の本体部分が共に開かれるときにバルブが自動的に閉じられるのが好ましい。チャンバの一部を形成するように、並置されたバルブとセンサー面との間にシール手段を設けるのが好ましい。シール手段は、分析器を閉じる又は開く動作に応じてバルブを開く又は閉じる動作を行なわせるようにしてあるのが好ましい。バルブは、例えばカメラの開口と同じような「シャッタータイプ」の機構を有していてもよい。本発明のさらに別の実施形態では、処理液が貯蔵部に戻らないようにするために、チャンバには（貯蔵部に連通可能な）入口および別の出口が設けられている。これにより、センサー面は新しい処理液によって常に清潔にされる。これは、残ったサンプルを移して貯蔵部内の処理液に分散させるために処理液がセンサー面から残ったサンプルを回収する上記実施形態とは対照的である。本発明のこの実施形態では、入口を介してチャンバに処理液を積極的に導入するか、および／または、出口を介して処理液を排出するための手段を設けるのが好ましい。これらの手段は、ポンプや噴霧装置などであってもよいし、装置の各本体部分が閉じられているときにチャンバに（貯蔵部から）処理液を供給するために設けられた手段であってもよい。液体が入口および出口を通って所望の方向にだけ流れるようにするため、チャンバの入口および出口は一方向バルブにつながっているのが好ましい。この実施形態の分析器は、少なくとも２つの貯蔵部を有するのが好ましく、一方は（チャンバの入口を介して供給される）処理液を収容するためのもので、他方はチャンバの出口からの使用済み処理液を受け入れるためのものである。分析器は少なくとも３つ（好ましくは４つ）の貯蔵部を有するのがより好ましく、そのうちの１つは不用の処理液を受け入れるためのもので、残りのものは異なる処理液、例えば洗浄、リンスまたはコンディショニング用の溶液を収容するためのものである。処理液用に２つ以上の貯蔵部がある場合には、各貯蔵部は、チャンバにそれぞれの処理液を送るための、貯蔵部からチャンバに直接つながれた（対応する一方向バルブをもつ）それぞれの供給路を有していてもよい。これに代えて、各貯蔵部からのそれぞれの供給路は、チャンバに１つの流路が延びている多方向バルブにつながっていてもよい。本発明のさらに別の実施形態では、処理液が、出口で吸引力を与える手段によって（出口を介して）チャンバから排出される。この実施形態では、チャンバ内を大気圧に維持するために大気中からチャンバ内に延びる流路があることが好ましい。（例えば平面センサであってもよい）センサーユニットは、第１の本体部分に取り外し可能に取り付けられているのが好ましい。分析器に使用されるセンサーユニットは本質的に公知である。センサは、電気化学センサ（例えば電流測定センサ）であることが好ましく、特に、平面電気化学センサであることが好ましい。このセンサは、一般に、（センサー面を与える）拡散制限選択膜を組み込んでおり、この膜は単一膜からなってもよいし、要求される特性を共に備えた２つ以上の膜からなってもよい。この膜は１０μｍ以上の厚みを有していてもよい。センサは、サンプル内の重要な成分を測定するための酵素の使用に基づくものであってもよい。酵素は、一般に、拡散制限選択膜の下の層として与えられる。上述した膜を組み込んだセンサのために、処理液はセンサのコンディショニング用に供するように膜を通って拡散した後、処理液の「バルク状態」に戻るようにしてもよい。用いられるセンサユニットのタイプに応じて、本発明の分析器は、例えば医療、農業、産業（例えば、醸造業）などの多数の分野に適用できる。したがって、分析器は、例えば血液中のブドウ糖、エタノール、パラセタモールまたはサリチラート、血漿、尿などの医療用サンプルの成分分析に使用できる。分析器の別のサンプルとしては、果汁中に含まれる果糖、スクロース、リンゴ酸、くえん酸、マスコルビン酸、乳酸、酒石酸またはエタノールなどがある。さらに別のサンプルとして、醸造業における発酵汁がある。センサーユニットは、例えば分析器に組み込まれた表示装置に示される分析結果を検出する電気回路に接続されることになる。本発明による分析器の特に好ましい実施形態は、指先を刺すことによって得られた血液サンプルを分析する目的で糖尿病患者が個人的に使用するためのものである。このような分析器の実施形態では、センサー面が設けられている一端側に指形の凹部を形成してもよい。血液がセンサー面に接触して血液がその上に置かれるように、刺された指をその凹部に置くようにしてもよい。また、分析用の血液サンプルを提供するために、指を刺すためのランセットユニットを分析器に組み込んでもよい。分析器をポケットサイズの大きさにできるので、糖尿病患者の個人的使用のためには特に便利である。本発明のさらに別の実施形態は、残留するサンプルの少なくとも一部を除去するために、センサー面を拭くための構成に関する。このような実施形態では、拭き取り手段は、センサー面を横切って往復移動可能な吸収ローラを備えている。さらに、この実施形態では、拭き取り手段が多数の放射状吸収アームを有する回転装置を備えており、この装置は残留するサンプルを拭き取るようにセー面上でアームを引くために必要なものを周囲に備えている。回転装置は、取り替え可能なカートリッジとして設けてもよい。本発明のさらに別の実施形態では、分析器に複数のセンサー面を有するユニットが組み込まれている。この実施形態では、各センサー面が所定時間（例えば寿命）だけ使用され、その後は次のセンサー面が使用されることになる。都合のよいことには、一度に使用されるセンサー面はその装置の感知孔を介して露出され、その検知面が寿命に達すると、ユニットはその孔を介して新しいセンサー面を露出させる。これにより、個々のセンサーユニットを使用する場合よりもユニットの交換頻度が少なくなることが理解されるであろう。本発明は、以下の添付図面を参照して例示的にさらに説明されるであろう。図１は、開いた状態を示す本発明の血液分析器の一実施形態の斜視図である。図２は、図１と同様であるが、持ち上げられた位置にあるベースカバーを示す。図３は、図１に示す分析器の側面図である。図４は、図１と同様であるが、分析器が閉じられようとする状態を示す。図５は、分析器に組み込まれるセンサーユニットの分解側面図である。図６は、図５のセンサーユニットの平面図である。図７は、分析器に用いられるバルブの詳細図である。図８は、図７に示すバルブの周りに設けられたシールの詳細図である。図９は、本発明のサンプル分析器の別の実施形態を示す。図１０は、図９に示される分析器の貯蔵部からセンサー面に処理液を供給する状態を示す詳細図である。図１１は、本発明のさらに別のサンプル分析器を示す。図１２は、図１１のサンプル分析器の貯蔵部からセンサー面に処理液を供給するための構成例を示す。図１３は、図１２の構成の変形例を示す。図１４および図１５は、処理液によるセンサー面のクリーニングのための構成を概略的に示す。図１６−１８は、センサー面に処理液を送るための構成を概略的に示す。図１９は、複数の拭き取り部材を用いた本発明のさらに別の実施形態を示す。図２０ａおよび図２０ｂは、図１９に示す構成の操作原理を示す。図２１は、センサー面を拭くためのローラを用いた本発明のさらに別の実施形態を示す。図２２は、図２０に示す構成の操作原理を示す。図２３は、複数のセンサー面を使用した本発明の分析器のさらに別の実施形態を示す。図１を参照すると、図示される血液分析器１は、ヒンジ４により共に回動可能に連結されたベース２および蓋３からなる開閉可能なユニットである。ベース２と蓋３の間には、ベース２から持ち上げたり（図２参照）、ベース２上に下げたりできる（図１参照）回動可能なプレート状部材５がある。後記から理解されるように、分析器１は容易に持ち運びでき、かつ邪魔にならないように、軽量でポケットサイズの大きさのものである。また、ユニットは少量の血液サンプルについてブドウ糖の濃度を分析し、その結果を蓋３の下面に設けたＬＣＤディスプレイ６に都合よく、しかも理解しやすい形で表示するようになっている。分析器のセンサー面（すなわち、血液サンプルが置かれる表面）は、処理液によりクリーニングされる。これらの特徴により、分析器は、必要なときに血液分析をする目的で糖尿病の人が持ち運んで使用するのに非常に適している。分析器の構成および操作についてより詳細な説明を次に行なう。図２に示すように、ベース２は２つの凹部７，８を有する。凹部７は、細長く延びると共に、図５，６に示す構成の平面ブドウ糖センサ９を収容している。図５，６を参照すると、センサ９はベース基板１０を備えており、この基板１０の上に２つの平行な電極線１１が配置されている。電極線１１の一端部側にある酵素層１２は、少なくとも１つの拡散制限選択膜１３によって覆われている。また、センサ上に設けられた絶縁ポリマーマスク１４（図５には図示せず）は、電極線１１の長さの大部分を覆っているが、（ｉ）酵素層１２から離れた側の電極線１１の各端部と（ii）膜１３の部分（以下、感知部１３ａという）は覆われることなく露出するように残してある。なお、センサの構成として例えば酵素層を組み込んでないセンサを使用してもよい。電子回路（図示しないが本質的に知られている）は、ＬＣＤディスプレイ６で表示される値を提供するためにセンサ９に接続され、分析器のベース２内に配置されている。回路は図３に示すようにＲＳ２３２ポートに接続されていてもよい。この回路とセンサ１３との間の電気的接続は、従来のエッジコネクタ構成（図示せず）を介して提供されてもよい。ベース２の他方の凹部（すなわち、凹部８）は、指の皮膚を突き刺すことができるチップ１６を有する取り替え可能なランセットユニット１５を収容している。チップ１６は、突き刺し動作を行なうために（駆動機構によって）上方に素早く移動するようになっている。センサ（図示せず）は、指が置かれたときにランセットを駆動するように設けられていてもよい。凹部８の底部から突出するチップ１６の高さを調節ノブ１７を有する深さゲージによって変えられるようにしてもよい。図１を参照すると、プレート状部材５は下げられた位置（すなわち、ベース２上）に示されており、この部材５には（後述するように）分析器を使用する人の指を受け入れる２つの細長い平行な凹部１８，１９が形成されている。凹部１８はその一端側に孔２０を有しており、この孔２０を介して膜１３の上記感知部１３ａが露出する。さらに、シールリング２１（図２参照）がプレート状部材５の下面上であって孔２０の周りに設けられている。孔２２は凹部１９に設けられ、ランセットユニット１５のチップ１６がその孔２２を介して突出している。プレート状部材５に形成したさらに別の孔２３はランセット深さゲージの調節ノブ１７を受け入れるようにしてある。蓋３を参照すると（特に、図３，４を参照）、これは処理液２４用の貯蔵部として機能するように一般には中空構造のもので、処理液２４はポート２５から蓋３に導入されてポート２６から排出されるようにしてもよい。プラグ２５ａ，２６ａは各ポート２５，２６を閉じる役割を果たし、これにより処理液が貯蔵部内に保持される。蓋３の下面には、シールリング２８で囲まれたバルブ２７が設けられている。図４から理解されるように、バルブ２７は、蓋３を閉じたときにシールリング２８が孔２０の上部周囲エッジの周りをシールするように配置されている。図７に示されるバルブ２７は、カメラに用いられるものと同様に、電気的または機械的に駆動される「シャッタータイプ」の機構である。このシャッター機構は、（図８に示すように）蓋３の下面の外側に付勢されるピストン２９につながっているシールリング２８が移動する影響を受けて開閉する。シールリング２８に何らの力も作用しないときには、シールリング２８はピストン２９によって蓋３の下面の外側に付勢される。逆に、シールリング２８が（最も外側の位置から）蓋の下面に向かって押されるときには、ピストン２９は最も内側の位置に移動する。電気制御回路（図示せず）は、最も内側の位置でピストン２９がバルブ２７を開くように制御する。一方、最も外側の位置でピストン２９はバルブ２７を閉じる役割を果たす。蓋３のさらなる特徴は、その下面に取り付けられたワイパーユニット３０である。このワイパーユニット３０は、自由でかつ吸収性の端部３１と孔３２を有する。蓋３２が閉じられたとき、ワイパーユニット３０は蓋３の下面とプレート状部材５との間に挟まれ、このとき（ワイパーユニット３０の）孔３２はシールリング２８の周囲に位置する。蓋３が開かれたとき、（ワイパーユニット３０の）吸収性の端部３１は膜１３の感知部を横切って引かれる。さらに、蓋３を開くと、ワイパーは図３に示す位置に戻る。次に、図示される分析器の操作について説明する。装置のユーザがブドウ糖濃度を測定するために自分の血液の分析を望むとき、最初に分析器の蓋３が開かれる。それから、ユーザはランセットユニットのチップ１６に近づけて自分の指を置くと、ランセットユニットが指の皮膚を突き刺すように駆動されて指から血が出てくる。その後、血液のサンプルが膜１３の感知部１３ａ上に置かれるように指を所定位置に置く。関連する電子回路をもつブドウ糖センサ９は血液のブドウ糖濃度を測定することができ、その結果がＬＣＤ装置６に表示される。そして、蓋３が閉じられると、（膜１３の）感知部１３ａおよびバルブ２７と共にシールリング２１，２８によってチャンバが形成される。さらに、蓋３が閉じられることによってシールリング２８が付勢力に抗してピストン２９を移動させ、これにより上記チャンバに少量の処理液２４が導入される。蓋３が閉じられている間、バルブ２７は開いたままになり、これにより処理液が感知部１３ａ上に置かれた血液を流し取ることができ、血液は処理液２４により消散する。このようにして感知部１３ａは、次の分析に使えるように十分にきれいになる。次の分析のために蓋３を開くと、ピストン２９は蓋３の下面の外側への不勢力によって移動し、これによりバルブ２７が閉じる。蓋３を開いたとき、ワイパーユニット３０の吸収性端部３１が感知部１３ａを横切って引かれ、これにより感知部１３ａが乾いて次の分析の準備ができる。ブドウ糖センサ９および／またはランセットユニット１５を必要に応じて取り替えてもよいことが理解されるであろう。図示される装置に後述するさらなる特徴および／または変形を組み合わせることもできる。貯蔵部は蓋３に対して取り外し可能なカートリッジとして設けられてもよい。バルブは、閉じた状態で、センサー面上に最小限の処理液が残るようにしてもよい。このようにすれば、センサー面に残る処理液が最小限になるか、または、排除される。また、バルブがセンサー面上に予め決められた量の処理液を残すようにしてもよい。これは分析を行なう前に分析されるサンプルを希釈する必要がある場合に有効である。図示される分析器ではバルブの開閉駆動にシールリング２８の移動を利用したが、他の方法でも可能である。例えば、バルブの開閉を行なうために必要に応じて自動的に駆動される別のスイッチによってバルブの開閉を行なってもよい。分析器の電子回路は分析器を開いたときに自己チェック／確認を行ない、分析器を閉じたときに電子回路がオフするようにしてもよい。さらに、分析器を開くとセンサが測定を始めるようにしてもよい。図９に示すセンサの実施形態を参照する。図９に示されるサンプル分析器１０１は図１に示されるものとほぼ同様であるため、異なる部分についてだけ説明する。図示される分析装置１０１は、共に開閉可能なベース１０２と蓋１０３を備えており、蓋１０３が閉じられた位置にあるとき、（センサー面１０５を組み込んだ）チャンバ１０４が形成される（図１０参照）。このチャンバは、リング１０４ａによりシールされると共に、上部閉鎖構成１０４ｂにより部分的に形成されている。蓋１０３は２つの区画１０６，１０７に分けられており、その区画とチャンバ１０４との間を連通させるために各区画はそれぞれの流路１０８，１０９によって連通している。各流路１０８，１０９には、一方向バルブ１１０，１１１がそれぞれ組み込まれている。バルブ１１０が開くと、区画１０６からチャンバ１０４に液体が流れるが、その逆方向には流れない。逆に、バルブ１１１が開くと、チャンバ１０４から区画１０７に液体が流れる。流路１０８は、図１０に概略的に示すように、ポンプ１１２につながっている。図示される装置を使用する際、区画１０６は処理液で満たされているのに対して、区画１０７は最初は空である。装置は、上述した分析方法と全く同じ方法で（センサー面１０５に置かれた）サンプルの分析を行なうために使用される。分析手続きが完了すると、蓋１０３が閉じられる。その後、（装置の電子回路の制御により）ポンプ１１２が開かれ、これにより処理液が区画１０６からチャンバ１０４に供給されてセンサー面１０５が処理される。余分な処理液は、不用分を収容するための区画１０７にバルブ１１１を介して送られる。このように、貯蔵部内にサンプルを回収するためにチャンバに処理液が残るようにした上述の構成とは対照的に、センサー面１０５は常に新しい処理液によって処理されることが理解されるであろう。チャンバ１０４に供給される処理液の量は、処理液の流れによってセンサー面を洗浄するために、チャンバ１０４の容積より多くてもよい。図１１は、図９に示す分析器の変形例を示す。この変形例には４つの区画１１５−１１８が組み込まれている。各区画には、チャンバ１０４に連通する各流路１１９−１２２（チャンバ１０４を上から見た図である図１２参照）がそれぞれつながっている。各流路１１９−１２１は、液体を各区画１１５−１１７からチャンバ１０４に流すが逆方向には流さない一方向バルブ（図示せず）にそれぞれつながっている。流路１２２は、液体をチャンバ１０４から区画１１８に流すが逆方向には流さない一方向バルブ（図示せず）につながっている。この装置を使用する際、各区画１１５−１１７には下記の溶液が収容されている。液体を各区画１１５−１１７からチャンバ１０４に供給するためのポンプ（図示せず）が設けられている。分析が一旦終了すると、蓋３が閉じられ、センサー面上のサンプルの大部分を除去するために洗浄／クリーニング溶液が流路１１９を介して区画１１５からまず供給され、不用になった溶液は流路１２２を介して不用溶液の貯蔵部である区画１１８に送られる。次に、センサー面１０５をすすぐためにリンス溶液が流路１２０を介して区画１１６から供給され、不用になった溶液は区画１１８に送られる。最後に、貯蔵／コンディショニング溶液が流路１２１を介して区画１１７から供給される。余分な貯蔵／コンディショニング溶液は区画１１８に送られるが、次の測定用にセンサー面を良好な状態に保つためにこの溶液の少なくとも一部をチャンバ１０４に残すのが好ましい。図１３は、図１２の構成の変形例を示す。この変形例では、（区画１１５−１１７からそれぞれ延びる）流路１１９−１２１が三方向バルブ１２３に接続されている。このバルブ１２３は、ポンプ１２５を設けた流路１２４を介してチャンバ１０４につながっている。流路１２４には、溶液が各区画１１５−１１１７からチャンバ１０４には流れるが逆方向には流れないようにするために、一方向バルブ（図示せず）が組み込まれている。図１３に示す分析器の操作において、三方向バルブは、分析器の電子回路により制御され、必要に応じて各溶液が供給されるように流路１２４と区画１１５− １１７のいずれか１つとの間を選択的につなげる。上述したように、分析器によってなされる各測定の間に、センサー面が貯蔵／コンディショニング溶液と接触しているようにするのが望ましい。図１４，１５は、測定に先立ってセンサー面から貯蔵／コンディショニング溶液を除去するための構成を示す。簡単にするため、図１４はチャンバ１０４につながっている３つの流路１２６−１２８だけを示す。流路１２６は、コンディショニング溶液を収容した区画につながっていると共に、流路１２６からの溶液がチャンバ１０４に流入可能にするポンプ１２９および一方向バルブ１３０を備えている。流路１２７は、不用になった溶液のための流路で、チャンバ１０４からの溶液が流路１２７に流入可能にするためのポンプ１３１および一方向バルブ１３２を備えている。流路１２８は、周囲の大気に連通しており、流路１２８からの空気がチャンバ１０４に流入可能にするための一方向バルブ１３３を有している。図１４に示す構成の操作では、コンディショニング溶液がポンプ１２９によって流路１２６から供給され、一方向バルブ１３０を介してチャンバ１０４に流入する。余分な溶液は、一方向バルブ１３２を介してチャンバ１０４から流出し、不用溶液収容区画に送られる。センサー面１０５に接触して溶液の少なくとも一部が残るように、ポンプ１２９の作動を停止させてもよい。次の測定に先立って、蓋１０３が開けられる直前に、チャンバ１０４から流路１２７に溶液を吸引するようにポンプ１３１が駆動される。一方向バルブ１３３が開くことによって、流路１２８を介してチャンバ１０４に空気が流入可能になる。図１６は、センサ１０５の表面をクリーニングする処理液を送るための機構の詳細を示す。図１６の構成では、処理液が噴射用ガスを収容した噴霧器の形をなした貯蔵部１３４に収容されおり、駆動ボタン１３５を押すことによって（１３６として概略的に示される）噴霧ノズルからチャンバ１０４に一方向バルブ１３７を介して処理液が噴射されるようになっている。処理液は、大気中に通ずるフィルタ１４０を設けた不用溶液貯蔵部１３９に入るように、一方向バルブ１３８を介してチャンバ１０４から出ることができる。図１７の構成は図１６のものとほぼ同様であるが、ピストン１４１を手動または自動で駆動することによって噴射用ガスを加圧してもよい。図１８は、センサ１０５の表面をクリーニングする処理液を送るための別の機構の詳細を示す。図１８の構成では、処理液が貯蔵部１４２に収容されており、（ユニットが閉じられている状態でのソフトウェア制御のもとで）ピストン機構１４４によって処理液が一方向バルブ１４３ａを介してチャンバ１０４に送られる。処理液は、大気中に通ずるフィルタ１４６を設けた不用溶液貯蔵部１４５に入るように、一方向バルブ１４３ｂを介してチャンバ１０４から出ることができる。より詳細には、ピストン機構１４４は、噴射用ガス収容部１５０内で作動する第２ヘッド１４９に強固に連結された、貯蔵部１４２内で作動する１つのヘド１４８を有する二重ヘッドピストン１４７を備えている。また、噴射用ガス収容部１５０内で作動する別のピストン１５１もある。圧縮性の噴射用ガスはピストンヘッド１４９とピストン１５１の間に設けられている。二重ヘッドピストン１４７は準備位置に選択的に保持されることができ、その準備位置では、ピストンヘッド１４８が貯蔵部１４２からチャンバ１０４に（図１８に示されるようにピストンヘッド１４８が左側に移動することにより）処理液を送り込むための準備状態にある。二重ヘッドピストン１４７がその準備位置にある間、噴射用ガス１５２は圧縮されており、これにより二重ヘッドピストン１４７が移動のために解放されると、チャンバ１０４に処理液を送るために二重ヘッドピストン１４７は（図１８に示すように）左側に（噴射用ガス１５２によって）移動することができる。二重ヘッドピストン１４７は、（必要量の処理液を送り込むのに十分な）短い距離だけ移動でき、移動後はその位置で保持される。その後、ピストン１５１が左側に移動して噴射用ガス１５２を再圧縮し、これにより二重ヘッドピストン１４７は再び準備状態となる。分析器が複数の異なる処理液を用いる場合には、それぞれの貯蔵部から処理液を送り出すために、図１６から図１８のいずれかに示すタイプの単一送り機構を使用してもよいし、または、各貯蔵部に送り機構をそれぞれ設けてもよい。図１９を参照すると、図１に示す拭き取りアームユニット３１，３２が、放射状に配置された複数の吸収性ワイパーユニット１６１を備えたクリーニングアセンブリ１６０によって置き換えられている。１回の分析が終了した後、蓋が閉じられるとユニット１６０が回転し、これにより放射状のワイパーユニット１６１の１つがセンサー面１０５から余分な分析物を拭き取る役割を果たす。（図２０ａおよび図２０ｂに示すように）スペーサ１６２を設けることによって、ワイパーユニット１６１とセンサー面１０５とが直接接触しないようにしてもよい。ユニット１６０は７つ以上のワイパーユニットを有していてもよいことが理解されるであろう。また、すべてのワイパーユニット１６１が使用されてしまったときに取り替えられるように、ユニット１６０をカートリッジとして設けてもよい。図２１，２２を参照すると、ローラ１６５を用いてセンサー面から残った分析物を除去する別の方法が示されている。特に、蓋が閉じられたとき、装置の貯蔵部からの液体でセンサー面を処理する前に、ローラ１６５がセンサー面を横切って移動する。図２３は、本発明のさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、図９（または図１）に示される分析器の単一のセンサー面が複数のセンサー面１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…を備えたユニット１６６に置き換えられている。センサー面に分析物を置くことができるように、上記複数のセンサー面は孔１６７を介して連続的に露出される。特に、ユニット１６６が孔１６７を介して次のセンサー面を露出させる前に、各センサー面は一般にそれぞれ所定回数使用されることになる。図１９に示されるクリーニング機構は、センサのすべての実施形態、例えば図１−１９、図２３を参照して説明したものについて用いてもよいことが理解されるべきである。本発明のすべての実施形態に以下の特徴を用いてもよい。１．特に分析器が血液分析に使用される場合には、不用になった溶液を収容する貯蔵部に殺菌剤を収容してもよい。２．分析器の液体収容区画は、取り替え可能なカートリッジとして設けてもよい。例えば、洗浄溶液をカートリッジに収容し、その溶液がなくなったときにカートリッジを簡単に取り替えられるようにしてもよい。同様に、不用溶液のための区画をカートリッジとして、いっぱいになったら取り外して空のカートリッジと取り替えるようにしてもよい。３．センサー面はクリーニングが容易な疎水性のものであってもよい。４．測定のためにセンサを偏向する必要がある場合、蓋が閉じられている間に装置の電子回路ユニットによって偏向を維持することがきる。このようにすれば、蓋を開けたとき、センサは直ちに使用できる状態にある。５．（例えば、図１，２に示すように）装置にランセットが組み込まれている場合、ランセットが殺菌剤を含ませた拭き取り材料を通過するようにしてもよい。６．装置の電子制御ユニットは種々の「ユーザーフレンドリ」機能を提供するようにプログラムされていてもよく、例えば、（ｉ）分析器の使用に関する段階的な指示。（ii）分析操作を行なうために必要なことについて助言を提供する（例えば、血糖値を測定するために糖尿病患者が分析器を使用する場合）。この助言は例えば音声信号であってもよい。（iii）特定回数の感知操作の後、センサを交換するように助言を表示する。（iv）欠陥がある場合にセンサを取り替えるように指示を表示する。（ｖ）センサに使用する溶液を補給する必要があるという助言を表示する。（vi）不用となった溶液を収容する区画がいっぱいになったという警告を表示する。いずれかの実施形態に組み込まれる別の特徴が装置の通信設備であってもよく、これにより装置を使って行なわれた１回または連続的な分析情報を（例えば医者に）電話回線を通じて送ってもよい。また、いずれの装置も適当なスペア部品、例えば交換用センサおよび／または交換用ランセットを備えておくための設備を有していてもよいことが理解されるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年４月２７日（１９９８．４．２７）【補正内容】明細書サンプル分析器本発明は、サンプル分析器に関し、特に、サンプルについて所望の分析を行なうためにサンプルを置くセンサー面を有する分析器に関する。分析されるサンプルを置くセンサー面を有する種々のセンサーユニットが知られている。このようなセンサーユニットの例として、例えば血液や果汁の分析に使用されるような平面構造のものがある。このようなセンサーユニットは一度使用されると、その後に廃棄されることになる。各分析ごとに新しいセンサーユニットを使用すると、非常にコストがかかる。さらに、血液の分析に使用されて廃棄されたセンサーユニットは、（そのセンサーユニットに置かれた血液内に）ＨＩＶや肝炎のようなウィルスが存在する可能性があることから、生物学的危険を構成する場合がある。本発明の目的は、上述したような不都合を解消または軽減することにある。最も広い見方によれば、本発明はサンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器を提供するもので、その分析器は、上記分析を行なうためにサンプルが置かれる（センサーユニットの）センサー面を有する第１の本体部分と、この第１の本体部分と共に開閉可能な第２の本体部分と、上記第１および第２の本体部分が閉じられた状態にあるときに上記センサー面が組み込まれたチャンバを形成する手段と、処理液を収容すると共に上記チャンバに連通可能な少なくとも１つの貯蔵部と、上記本体部分が閉じられているときに上記チャンバに処理液を供給するための手段と、を備えている。本発明の別の態様は、サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器を提供するもので、その分析器は、上記分析を行なうためにサンプルが置かれる（センサーユニットの）センサー面を有する第１の本体部分と、処理液を収容すると共に処理液を排出するための出口バルブを有する貯蔵部を組み込んだ第２の本体部分とを備え、閉じた状態において上記バルブがチャンバを形成するセンサー面に並置されるように上記第１および第２の本体請求の範囲１．サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器であって、上記分析を行なうためにサンプルを置くセンサーユニットのセンサー面を有する第１の本体部分と、上記第１の本体部分と共に開閉可能な第２の本体部分と、上記第１および第２の本体部分が閉じられた位置にあるときに上記センサー面が組み込まれたチャンバを形成する手段と、処理液を収容すると共に上記チャンバに連通可能な少なくとも１つの貯蔵部と、上記本体部分が閉じられているときに上記チャンバに処理液を供給するための手段と、を備えた分析器。２．上記チャンバが上記貯蔵部よりも実質的に小さい容積のものであることを特徴とする請求項１の分析器。３．チャンバに処理液を供給するための手段が貯蔵部から処理液を排出するための出口バルブを備えていることを特徴とする請求項１または２の分析器。４．第１および第２の本体部分が共に閉じられているときバルブが自動的に開き、第１および第２の本体部分が共に開かれているときバルブが自動的に閉じられることを特徴とする請求項３の分析器。５．貯蔵部が第２の本体部分に設けられ、貯蔵部につながった出口バルブが第２の本体部分に設けられていることを特徴とする請求項３または４の分析器。６．第１および第２の本体部分が共に閉じられているときに出口バルブがセンサー面に並置されることを特徴とする請求項５の分析器。７．サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器であって、上記分析を行なうためにサンプルが置かれるセンサーユニットのセンサー面を有する第１の本体部分と、処理液を収容する貯蔵部を組み込んであると共に貯蔵部から処理液を排出するための出口バルブを有する第２の本体部分と、を備え、上記第１および第２の本体部分は共に開閉可能であり、これら本体部分が閉じられた状態にあるとき上記バルブがチャンバを形成するセンサー面に並置されており、これにより上記センサー面を処理するために処理液がバルブを介して貯蔵部から排出されるようになっている分析器。８．上記チャンバが貯蔵部よりも実質的に小さい容積のものであることを特徴とする請求項７の分析器。９．第１および第２の本体部分が共に閉じられているときバルブが自動的に開き、第１および第２の本体部分が共に開かれているときバルブが自動的に閉じられることを特徴とする請求項７または８の分析器。１０．チャンバの一部を形成するように、並置されたバルブとセンサー面との間にシール手段を設けたことを特徴とする請求項６から９のいずれかの分析器。１１．シール手段の少なくとも一部が、分析器を閉じたり開いたりすることに応じてバルブを開いたり閉じたりする駆動を行なうようにしたことを特徴とする請求項１０の分析器。１２．上記シール手段の部分が第２の本体部分の下面の外側に付勢されていることを特徴とする請求項１１の分析器。１３．貯蔵部に連通可能な入口と、別の出口とをチャンバに設けたことを特徴とする請求項１から１２のいずれかの分析器。１４．入口を介してチャンバに処理液を積極的に導入し、および／または、出口を介して処理液を排出するための手段を設けたことを特徴とする請求項１３の分析器。１５．上記手段がポンプを備えていることを特徴とする請求項１４の分析器。１６．上記手段が噴霧器を備えていることを特徴とする請求項１４の分析器。１７．処理液が入口および出口を介して所望の方向にだけ流れるように、チャンバの入口および出口を一方向バルブにそれぞれつなげたことを特徴とする請求項１３から１６のいずれかの分析器。１８．少なくとも２つの貯蔵部を有し、その一方は処理液を収容しており、その他方はチャンバの出口から出てきた使用済み処理液を受け入れることを特徴とする請求項１３から１７のいずれかの分析器。１９．少なくとも３つの貯蔵部を有し、そのうちの１つは不用になった処理液を受け入れ、残りは異なる処理液を収容するためのものであることを特徴とする請求項１８の分析器。２０．４つの貯蔵部を有することを特徴とする請求項１９の分析器。２１．処理液を収容する各貯蔵部が、貯蔵部からチャンバに直接延び、かつ、対応する一方向バルブを備えた供給流路をそれぞれ有することを特徴とする請求項１９または２０の分析器。２２．処理液を収容した各貯蔵部に、１つの流路がチャンバに延びている多方向選択バルブに連通する供給流路がそれぞれつながっていることを特徴とする請求項１９または２０の分析器。２３．出口で吸引力を与える手段を有することを特徴とする請求項１３から１８のいずれかの分析器。２４．チャンバ内を大気圧に維持するために大気中から延びる流路をチャンバに設けたことを特徴とする請求項２３の分析器。２５．第２の本体部分が第１の本体部分から離れて開かれているときにセンサー面を横切って引かれるようにした吸収性ワイパーユニットを設けたことを特徴とする請求項１から２４のいずれかの分析器。２６．ワイパーユニットがセンサー面を横切って往復移動可能な吸収性ローラを備えていることを特徴とする請求項２５の分析器。２７．ワイパーユニットが複数の放射状吸収性アームを有する回転装置を備え、この装置では１つのアームがセンサー面上を引かれるようにしてあることを特徴とする請求項２６の分析器。２８．上記回転装置が分析器から取り外し可能なカートリッジとして設けられていることを特徴とする請求項２７の分析器。２９．センサーユニットが平面センサーであることを特徴とする請求項１から２８のいずれかの分析器。３０．センサーが少なくとも１つの拡散制限選択膜で覆われた層を有することを特徴とする請求項２９の分析器。３１．センサーユニットが分析器の第１の本体部分に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３０のいずれかの分析器。３２．複数のセンサー面を有するユニットが組み込まれていることを特徴とする請求項１から３１のいずれかの分析器。３３．１つの感知孔を有し、この孔を介して複数のセンサー面のうちの１つが露出し、その孔を介して新しいセンサー面を露出させるユニットを動かすための手段を設けたことを特徴とする請求項３２の分析器。３４．血液分析に用いられることを特徴とする請求項１から３３のいずれかの分析器。３５．ランセットユニットを設けたことを特徴とする請求項３４の分析器。３６．センサーユニットがブドウ糖分析用のものであることを特徴とする請求項１から３５のいずれかの分析器。３７．第１および第２の本体部分が回動可能に連結されていることを特徴とする請求項１から３６のいずれかの分析器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 35/00 Ｇ０１Ｎ 35/00 Ｚ (31)優先権主張番号９６１３４９２．９ (32)優先日平成８年６月27日(1996．6．27) (33)優先権主張国イギリス（ＧＢ） (31)優先権主張番号６０／０２１，２３０ (32)優先日平成８年６月27日(1996．6．27) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．サンプルについて所望の分析を行なうためのセンサーユニットを組み込んだサンプル分析器であって、上記分析を行なうためにサンプルを置くセンサーユニットのセンサー面を有する第１の本体部分と、上記第１の本体部分と共に開閉可能な第２の本体部分と、上記第１および第２の本体部分が閉じられた位置にあるときに上記センサー面が組み込まれているチャンバを形成する手段と、処理液を収容すると共に上記チャンバに連通可能な少なくとも１つの貯蔵部と、上記本体部分が閉じられているときに上記チャンバに処理液を供給するための手段と、を備えた分析器。２．上記チャンバが上記貯蔵部よりも実質的に小さい容積のものであることを特徴とする請求項１の分析器。３．第１および第２の本体部分が共に閉じられているときにバルブが自動的に開き、第１および第２の本体部分が共に開かれているときにバルブが自動的に閉じられることを特徴とする請求項１または２の分析器。４．貯蔵部が第２の本体部分に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの分析器。５．貯蔵部につながっているバルブが第２の本体部分に設けられていることを特徴とする請求項４の分析器。６．第１および第２の本体部分が共に閉じられているときに上記出口バルブがセンサー面に並置されていることを特徴とする請求項５の分析器。７．チャンバの一部を形成するように、並置されたバルブとセンサー面との間にシール手段が設けられていることを特徴とする請求項６の分析器。８．シール手段の少なくとも一部が、分析器を閉じたり開いたりすることに応じてバルブを開いたり閉じたりする駆動を行なうようにしたことを特徴とする請求項７の分析器。９．上記シール手段の部分が第２の本体部分の下面の外側に付勢されていることを特徴とする請求項８の分析器。１０．貯蔵部に連通可能な入口と、別の出口とをチャンバに設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかの分析器。１１．入口を介してチャンバに処理液を積極的に導入し、および／または、出口を介して処理液を排出するための手段を設けたことを特徴とする請求項１０の分析器。１２．上記手段がポンプを備えていることを特徴とする請求項１１の分析器。１３．上記手段が噴霧器を備えていることを特徴とする請求項１１の分析器。１４．処理液が入口および出口を介して所望の方向にだけ流れるように、チャンバの入口および出口を一方向バルブにそれぞれつなげたことを特徴とする請求項１０から１３のいずれかの分析器。１５．少なくとも２つの貯蔵部を有し、その一方は処理液を収容しており、その他方はチャンバの出口から出てきた使用済み処理液を受け入れることを特徴とする請求項１０から１４のいずれかの分析器。１６．少なくとも３つの貯蔵部を有し、そのうちの１つは不用になった処理液を受け入れ、残りは異なる処理液を収容するためのものであることを特徴とする請求項１５の分析器。１７．４つの貯蔵部を有することを特徴とする請求項１６の分析器。１８．処理液を収容する各貯蔵部が、貯蔵部からチャンバに直接延び、かつ、対応する一方向バルブを備えた供給流路をそれぞれ有することを特徴とする請求項１６または１７の分析器。１９．処理液を収容した各貯蔵部に、１つの流路がチャンバに延びている多方向選択バルブに連通する供給流路がそれぞれつながっていることを特徴とする請求項１６または１７の分析器。２０．出口で吸引力を与えるための手段を有することを特徴とする請求項１０から１５のいずれかの分析器。２１．チャンバ内を大気圧に維持するために大気中から延びる流路をチャンバに設けたことを特徴とする請求項２０の分析器。２２．第２の本体部分が第１の本体部分から離れて開かれているときにセンサー面を横切って引かれるようにした吸収性ワイパーユニットを設けたことを特徴とする請求項１から２１のいずれかの分析器。２３．ワイパーユニットがセンサー面を横切って往復移動可能な吸収性ローラを備えていることを特徴とする請求項２２の分析器。２４．ワイパーユニットが複数の放射状吸収性アームを有する回転装置を備え、この装置では１つのアームがセンサー面上を引かれるようにしてあることを特徴とする請求項２３の分析器。２５．上記回転装置が取り外し可能なカートリッジとして設けられていることを特徴とする請求項２４の分析器。２６．センサーユニットが平面センサーであることを特徴とする請求項１から２５のいずれかの分析器。２７．センサーが少なくとも１つの拡散制限選択膜で覆われた層を有することを特徴とする請求項２６の分析器。２８．センサーが分析器の第１の本体部分に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から２７のいずれかの分析器。２９．複数のセンサー面を有するユニットが組み込まれていることを特徴とする請求項１から２８のいずれかの分析器。３０．１つの感知孔を有し、この孔を介して複数のセンサー面のうちの１つが露出し、その孔を介して新しいセンサー面を露出させるユニットを動かすための手段を設けたことを特徴とする請求項２９の分析器。３１．血液分析に用いられることを特徴とする請求項１から３０のいずれかの分析器。３２．ランセットユニットを設けたことを特徴とする請求項３１の分析器。３３．センサーユニットがブドウ糖分析用のものであることを特徴とする請求項１から３２のいずれかの分析器。３４．第１および第２の本体部分が回動可能に連結されていることを特徴とする請求項１から３３のいずれかの分析器。