專利名稱:管狀傳感器、成分測定裝置、以及管狀傳感器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對體液等的液體內(nèi)的成分進行檢測的管狀傳感器及其制造方法。另外,涉及使用該管狀傳感器的成分測定裝置。
背景技術(shù):
以往,為了測定體液中的各種成分,采用使用與體液中的特定成分發(fā)生反應(yīng)的特異酵素物來進行測定的方法。特別是作為血糖值的測定,為了監(jiān)視患者的狀態(tài)因而重要,推薦患者自身對日常的血糖值的變動進行監(jiān)視的自我血糖測定。在這些測定中,例如需要進行下述作業(yè):患者使用具備穿刺針的穿刺裝置對指尖等的皮膚進行穿刺后,用手指等對穿刺部位周邊進行壓迫將血液擠出,并將擠出的血液取入到安裝于測定裝置的一次性的傳感器。因此,在作業(yè)性方面存在問題。為了減少上述作業(yè)的繁瑣性,近年,提出了將傳感器和穿刺針一體化的裝置。例如,在下述專利文獻I中記載了在內(nèi)部具有孔的管狀的穿刺針內(nèi)配設(shè)兩個電極的方案。該穿刺針內(nèi)的電極,通過電線與控制基板連接,進行電流值的計測。該方法中,由于能夠通過采集到穿刺針內(nèi)的血液進行血糖值的計測,所以能夠?qū)⑺柩毫恳种频幂^低,另外,由于能夠在將穿刺針穿刺于患者的皮膚后直接進行計測,所以能夠減輕患者的負擔。 另外,在下述專利文獻2中記載了在與微小注射針連接的毛細管內(nèi)配置氧固定作用電極、對電極和參照電極的方案。根據(jù)該方法,由于毛細管現(xiàn)象,血液經(jīng)由微小注射針被弓I導(dǎo)至毛細管內(nèi),通過毛細管內(nèi)的這三個電極來計測氧化電流。另一方面,在下述專利文獻3中提出有例如制造如注射針那樣的在軸向具有孔的管狀體的方法。下述專利文獻3中記載的方法中,首先將金屬制的薄板沖切為將所希望的管狀體展開而成的形狀。然后,對呈管狀體的展開形狀的薄板進行沖壓加工由此逐漸磨圓,由此將其成型為筒狀。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻1:日本特開2007-54407號公報專利文獻2:日本特開平9-94231號公報專利文獻3:日本專利3943390號公報
發(fā)明內(nèi)容
不過,在上述專利文獻I記載的方法中,分別制造穿刺針和電極后,需要將電極固定到穿刺針內(nèi)部的微小空間中,在固定精度及生產(chǎn)效率方面存在問題。另外,為了對因酵素反應(yīng)而產(chǎn)生的電流高精度地進行檢測,希望兩個電極間距離恒定。但是,若如上述那樣在電極的固定精度方面存在偏差,則電極間距離產(chǎn)生差別因而無法進行高精度的成分檢測。另外,在上述專利文獻2所記載的方法中,需要將形成為細棒狀的作用電極、對電極和參照電極插入毛細管內(nèi)的作業(yè)。這三個電極,在毛細管內(nèi)中空地固定,因此難以以高位置精度配置。因此,容易在電極間距離方面產(chǎn)生差別,容易對成分的檢測精度造成影響。另外,需要穿刺針和毛細管這兩個部件,還需要將它們連接的工序,制造成本也隨之提聞。本發(fā)明是鑒于上述課題而作出的,其目的在于提供能夠高精度地進行成分檢測、且能夠簡易地制造的管狀傳感器、成分測定裝置、管狀傳感器的制造方法。為解決上述課題,本發(fā)明的管狀傳感器具有:具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體;形成于管狀體的內(nèi)壁面上的絕緣層;在絕緣層上,沿管狀體的長軸方向形成,并且從管狀體的一端到另一端連續(xù)的多個電極。根據(jù)本發(fā)明的管狀傳感器,在管狀體的內(nèi)壁面上經(jīng)由絕緣層形成有電極。因此,電極固定于管狀體上,并且,能夠容易地將電極間距離保持為恒定。另外,本發(fā)明的成分測定裝置具有:上述管狀傳感器;對通過管狀傳感器輸出的電信號進行計測的計測部;對在該計測部中計測的檢測信號進行運算,從而求出管狀傳感器內(nèi)采集的液體中的成分值的控制部。本發(fā)明的成分測定裝置使用上述的管狀傳感器而構(gòu)成。因此,由于電極固定于管狀體上,因此能夠?qū)㈦姌O間距離保持為恒定。因此,能夠?qū)εc采集于管狀傳感器內(nèi)的液體的成分相應(yīng)的電信號高精度地進行檢測。另外,本發(fā)明的管狀傳感器的制造方法具備:在金屬薄板上形成絕緣層的步驟;在絕緣層上形成條紋狀的多個電極的步驟。另外,本發(fā)明的管狀傳感器的制造方法還具有:將形成有絕緣層以及電極的金屬薄板切下,從而形成板狀體的步驟,板狀體呈具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體的展開形狀;對板狀體進行沖壓加工,從而形成管狀體的步驟。根據(jù)本發(fā)明的管狀傳感器的制造方法,能夠簡便地制造在其內(nèi)壁面固定有電極的管狀體。因此,能夠省略下述工序:將管狀體和電極分別制造后,將電極插入管狀體的內(nèi)部并進行固定。另外,由于能夠?qū)㈦姌O固定于管狀體的內(nèi)壁面而形成,因此能夠?qū)㈦姌O間距離保持為恒定。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的管狀傳感器,由于電極固定于管狀體的內(nèi)壁面,所以電極間距離保持為恒定。因此,能夠高精度地進行電流的檢測。另外,根據(jù)本發(fā)明的成分測定裝置,通過使用上述的管狀傳感器,能夠?qū)εc管狀傳感器內(nèi)采集的液體的成分相應(yīng)的電信號高精度地進行檢測。另外,在本發(fā)明的管狀傳感器的制造方法中,能夠?qū)⒎謩e制造管狀體和電極后將電極插入管狀體的內(nèi)部并進行固定的工序省略。因此,能夠使制造工序簡略,能夠謀求成本降低。
圖1A是本發(fā)明的第一實施方式的管狀傳感器的側(cè)視圖,圖1B是從其長軸方向?qū)Ρ景l(fā)明的第一實施方式的管狀傳感器進行觀察的說明圖,圖1C是本發(fā)明的第一實施方式的管狀傳感器的剖視圖。圖2是表示將本發(fā)明的第一實施方式的管狀傳感器與外部儀器連接的狀態(tài)的說明圖。圖3A是表示使外徑以及內(nèi)徑階段性地變化的管狀傳感器的說明圖,圖3B是表示使外徑以及內(nèi)徑連續(xù)地變化的管狀傳感器的說明圖,圖3C是表示外徑以及內(nèi)徑恒定的管狀傳感器的說明圖。圖4A是從上方觀察形成有絕緣層以及電極的金屬薄板的俯視圖,圖4B是其剖視圖。圖5A是表示通過將金屬薄板切下而形成的板狀體的說明圖,圖5B是表示使用上模以及下模對板狀體進行沖壓加工的狀態(tài)的說明圖,圖5C是表示通過沖壓加工使板狀體彎曲的狀態(tài)的說明圖,圖是表示使用其它的上模將板狀體加工為閉曲面,從而形成管狀體的狀態(tài)的說明圖。圖6是板狀體的沖壓加工所使用的上模和下模的概要剖視圖。
圖7A是表示在成型為直徑恒定的管狀體的板狀體內(nèi)配列的電極的說明圖,圖7B是表示在成型為直徑階段性地不同的管狀體的板狀體內(nèi)配列的電極的說明圖。圖8A是表示電極之一位于管狀體的接合面的情況的說明圖,圖8B是表示在管狀體的內(nèi)壁面上,電極之一配置在與管狀體的接合面相對的位置的情況的說明圖。圖9A是表示在管狀體內(nèi)配設(shè)有四個電極的情況的說明圖,圖9B是表示在管狀體內(nèi)所配設(shè)的四個電極之中,在存在受到損傷的可能性的位置上配置有兩個電極的狀態(tài)的說明圖。圖10是表示本發(fā)明的第二實施方式的成分測定裝置的說明圖。
具體實施例方式以下對用于實施本發(fā)明的最佳方式的例子進行說明,但本發(fā)明并不限定于以下的例子。說明按照以下順序進行。1.第一實施方式1-1.管狀傳感器1-2.管狀傳感器的制造方法2.第二實施方式2-1.成分測定裝置1.第一實施方式1-1.管狀傳感器圖1A是第一實施方式的管狀傳感器100的側(cè)視圖。另外,圖1B是圖1A中的管狀傳感器100的A向視圖,圖1C是圖1A中的管狀傳感器100的剖視圖。本實施方式的管狀傳感器100具備:在其長軸方向具有孔的管狀體I ;形成于管狀體I的內(nèi)壁面的絕緣層2 ;形成于絕緣層2上的電極3。管狀體I例如由SUS304、SUS316等的不銹鋼或鋁、鋁合金、鈦等的金屬材料構(gòu)成。另外,如果是與這些材料具備同等的硬度、延展性、塑性的材料,還可以使用其他的材料。管狀體I呈在其長軸方向上貫通有孔的中空構(gòu)造。另外,這里,其外徑以及內(nèi)徑在兩端為不同形狀。另外,管狀體I的外徑及內(nèi)徑無特別限定。在將管狀體I作為穿刺針使用的情況下,管狀體I的外徑為例如0.1mm 0.3mm。管狀體I的長度也無特別限定。但是,在用途為穿刺針的情況下,應(yīng)與所需的穿刺深度及強度相應(yīng)地適當選擇。另外,在將管狀體I作為穿刺針使用的情況下,還可以在其一端設(shè)有刀刃面4。在管狀體I的內(nèi)壁面,形成有絕緣層2。絕緣層2,例如由絕緣性的塑料材料構(gòu)成。作為該塑料材料,例如能夠從聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、尼龍、聚氨酯、聚酯、丙烯酸樹脂、以及聚苯乙烯等構(gòu)成的組群進行選擇。另外,還可以使用纖維素之類的塑料以外的非導(dǎo)電性材料。另外,絕緣層2可以通過粘接、熔接、涂覆、印刷、半導(dǎo)體工序等的各種方法而形成。在絕緣層2上,形成有沿管狀體I的長軸方向延伸并從管狀體I的一端到另一端連續(xù)的電極3。該電極如后述那樣,能夠通過使用銀糊或碳糊等通過印刷或涂覆等而形成。另外,只要是具有作為電極的導(dǎo)電性的材料也可以使用其他的材料,還可以通過蒸鍍或濺射等的其他的半導(dǎo)體工序而形成。另外,該電極3至少形成2個以上。圖1B中是配設(shè)有兩個電極3的例子,例如在對血糖值進行測定的情況下,這兩個電極分別作為作用極和對極進行使用。在形成有三個以上的電極3的情況下,從其中選擇作為作用極、對極而使用的兩個電極。在如后述那樣形成有三個以上的電極3的情況下,即使在其制造過程中電極3的某一個產(chǎn)生不良情況,也能夠?qū)⑹S嗟碾姌O作為作用極、對極而使用,因此優(yōu)選。電極3上,干燥固定有包含葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶等的酵素的試藥。被采集于管狀體I的孔內(nèi)的血液中的葡萄糖因這些酵素而被氧化,由經(jīng)由介質(zhì)的電子的發(fā)送接而產(chǎn)生的電流通過電極3被檢測。如圖2所示,電極3與測定該電流的測定器等的連接部5的端子6連接。該端子6由例如斑馬膠等的導(dǎo)電性橡膠構(gòu)成。另外,如箭頭Al、A2所示那樣使管狀傳感器100的電極3與端子6對應(yīng),并將其對位地連接。端子6也可以是其他材料,另外對形狀等、連接方式無特別限定。在例如計測血糖值的情況下,將該管狀傳感器100穿刺于患者的皮膚。而且,既可以保持在皮膚內(nèi)穿刺有管狀傳感器100的狀態(tài)進行血液的采集,也可以將管狀傳感器100從皮膚拔出后,對滲出于皮膚表面的血液進行采集。血液例如因毛細管現(xiàn)象而被采集于管狀體I內(nèi)的孔中。
這樣,本實施方式的管狀傳感器100,在沿長軸方向上具有孔的管狀體I的內(nèi)壁面固定有電極3。因此,容易將作用極與對極之間的電極間距離保持為恒定,能夠?qū)崿F(xiàn)測定精度的提聞。另外,對電極3能夠使用例如通過半導(dǎo)體工序而形成的電極。因此,如后述那樣,能夠一并地制造管狀傳感器100。因此,不需要在將管狀體與電極分別形成之后,將電極插入管狀體的孔內(nèi)并粘結(jié)。由此能夠使工序簡易,使生產(chǎn)效率提高。另外,當在管狀傳感器100上設(shè)有刀刃面4的情況下,能夠?qū)⒐軤顐鞲衅?00穿刺于患者的皮膚后,直接采集血液,并進行血糖值等的計測。因此,能夠使作業(yè)量減少,因而能夠減輕患者的負擔。另外,在本實施方式中,由于在管狀體I的孔內(nèi)配設(shè)有電極3,因此能夠以采集到孔內(nèi)的微小的血液量進行計測。另外,這里,列舉了管狀體I的外徑兩端為不同形狀的情況。其形狀,既可以如圖3A所示地、外徑以三個階段變化,另外也可以如圖3B所示地、直徑連續(xù)地變化。另外,還可以如圖3C所示地、外徑為恒定。另外,管狀體I的橫截面形狀不限定為正圓形,也可以是四邊形、六邊形等的多邊形,另外也可以是橢圓形。1-2.管狀傳感器的制造方法下面參照圖4 圖9對基于本實施方式的管狀傳感器100的制造方法進行說明。另外,對于與圖1對應(yīng)的部位標注相同的附圖標記。
圖4A是表示在金屬薄板8上分別形成了絕緣層2、電極3的狀態(tài)的俯視圖,圖4B是圖4A的X-X'剖視圖。金屬薄板8例如由SUS304、SUS316等的不銹鋼或鋁、鋁合金、鈦、鈦等的金屬材料構(gòu)成。另外,如果是具有與這些材料同等的硬度、延展性、塑性的材料,也可以使用其他的材料。首先,在金屬薄板8上形成有絕緣層2。該絕緣層2例如由絕緣性的塑料材料構(gòu)成。作為該塑料材料,例如能夠從聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、尼龍、聚氨酯、聚酯、丙烯酸樹月旨、以及聚苯乙烯等構(gòu)成的組群進行選擇。另外,也可以使用纖維素之類的塑料以外的非導(dǎo)電性材料。在通過這樣的有機高分子材料構(gòu)成絕緣層2的情況下,例如通過旋壓覆蓋(spincoat)等的涂覆法、絲網(wǎng)印刷等的印刷法來形成絕緣層2。另外,還可以通過其他的半導(dǎo)體工序或粘接、熔接等的手法形成。在金屬薄板8上形成絕緣層2后,接下來將電極3形成為例如條紋狀。電極3例如由銀或碳等構(gòu)成。另外,如果是具備能夠耐受后續(xù)的沖壓加工的延展性和塑性的材料,也可以使用其他的金屬、合金、導(dǎo)電性有機材料。對于電極3的形成,能夠使用以下印刷法,該印刷法使用了銀糊或碳糊或包含其他的導(dǎo)電性物質(zhì)的溶液。另外,在電極3的構(gòu)成中使用了導(dǎo)電性無機材料的情況下,還可以在通過濺射或蒸鍍、電鍍等的方法形成導(dǎo)電性膜之后,通過蝕刻或提離等刻畫圖案由此形成電極3。這樣在本實施方式中,在其制造過程中,通過半導(dǎo)體工序預(yù)先形成有電極3。因此,不需要如以往那樣、將穿刺針和電極分別制造之后將電極插入穿刺針內(nèi)并進行粘結(jié),因此能夠在一系列的工序中一并制造。在形成電極3后,如圖4A的虛線9、虛線10所示,將其切成將所希望的管狀體I展開的形狀,從而形成板狀體。該切下既可以是基于沖壓機的機械性切斷,也可以是基于使用了激光等的熱的切斷。另外,這里,以在虛線9、10所示的展開形狀內(nèi)含有兩根電極3的方式進行對位并進行切下。
圖5A中表示切下后的狀態(tài)。通過切下,形成將所希望的管狀體I展開的形狀的板狀體11。另外,板狀體11以相對于周圍剩余的框部14的金屬薄板通過連結(jié)部12、13連接的狀態(tài)形成。另外,連結(jié)部12、13設(shè)置于當將板狀體11成型為管狀體I時成為管狀體的長軸方向的一端和另一端的側(cè)部。接著,如圖5B所示,使用上模15和下模16從上下方向?qū)Π鍫铙w11進行沖壓加工,由此將板狀體11彎曲并逐漸磨圓。例如對配置于板狀體11的上方的上模15使用凸狀的模,對配置于板狀體11的下方的下模16使用凹狀的模。
這里,在圖6中表示上模15、下模16的剖視圖。下模16,如箭頭A3所示,呈設(shè)有層差的形狀。由此,在所形成的管狀體上將直徑小的那一側(cè)的端部相對于框部14抬起,使其向上方位移并且進行加工。由此,即使對于在兩端直徑不同的管狀體,也能夠?qū)⒐軤铙w的中心軸與框部14維持為平行。另外,此時,管狀體的中心軸與框部14的金屬薄板面相比位于上方。返回圖5,通過緩緩地反復(fù)進行沖壓加工,圖5C所示,板狀體11彎曲為U字型形狀。該過程中,既可以通過改變上模15、下模16的尺寸使其逐漸彎曲,也可以以同一個模進行彎曲。若板狀體11的彎曲達到圖5C的狀態(tài),則如圖所示,這次使用凹狀的上模18進行沖壓,使板狀體11進一步彎曲,由此將其加工為閉曲面。由此,形成管狀體I。在僅憑借沖壓加工能夠使管狀體I內(nèi)的接縫19液密的情況下,通過切斷連結(jié)部
12、13,將管狀體I從框部14切離。另外,也可以對板狀體11的接縫19通過粘合材料或焊接等液密地接合。但是,由于管狀體I由金屬構(gòu)成,另外,外徑非常小,因此優(yōu)選進行基于焊接的接合。焊接的方法無特別限定,例如能夠進行使用二氧化碳激光器、YAG激光器、準分子激光器等的焊接。通過將管狀體I從框部14切離,本實施方式的管狀傳感器100(參照圖1)幾乎完成。在將管狀傳感器100作為穿刺針使用的情況下,例如通過切斷、研削、研磨等將管狀體I的前端形成刀刃面4(參照圖1)。另外,在作為測定血糖值等的傳感器而使用管狀傳感器100的情況下,將含有氧化還原酵素的試藥在板狀體11的切下前涂覆在電極3上?;蛘撸€可以在形成管狀體I并將其從框部14切離后,通過將管狀體I的前端浸于試藥液而使試藥附著于電極3。這里,以在管狀體中配設(shè)兩個電極為例,但也可以配設(shè)三個以上的電極。此時,以在板狀體內(nèi)包含三個電極的方式配列電極3并進行切下即可。例如,在形成沿長軸方向外徑恒定的管狀體的情況下,以在如圖7A的虛線20所示的展開形狀的板狀體內(nèi)包含三個電極3的方式進行切下即可。另外,如圖7B所示,在形成在其兩端外徑不同的管狀體的情況下,以在如圖7B的虛線21所示的展開形狀的板狀體內(nèi)包含三個電極的方式進行切下即可。不過在圖7B的虛線21所示的板狀體中,在沖壓加工后成為小徑的那一側(cè)的端部配置有三個電極,而在大徑側(cè)的端部則配置有五個電極。
在通過該形狀的板狀體而形成的管狀體中,在從小徑側(cè)的端部采集的血液到達電極3a、3b的情況下,還可以將這些電極用于血糖值的測定。但是,若考慮到采血的可靠性,優(yōu)選從配設(shè)到直至小徑側(cè)的端部的電極3c之中選擇測定極、對極。通過這樣將三個以上的電極配設(shè)于板狀體內(nèi),即使在沖壓加工或焊接時某一電極受到損傷,也能夠?qū)⑵渌碾姌O作為作用極或?qū)O使用。例如,圖8A中,在管狀體I的內(nèi)壁面經(jīng)由絕緣層2形成有三個電極3d、3e、3f。但是,對于配設(shè)于基于沖壓加工或焊接的接合面22的附近的電極3d來說,存在因焊接時的熱而受到損傷的可能性。在這樣的情況下,通過將電極3e和電極3f作為作用極以及對極來使用,能夠可靠地計測電流。另外,圖8B中,在與接合面22相對的位置形成有電極3h。形成于該位置的電極,存在在沖壓加工時從上模15 (參照圖5B)受到按壓因而受到損傷的可能性。因此,此時,通過將電極3g、3k作為作用極以及對極來使用,能夠避免計測的電流
值產(chǎn)生誤差。另外,在圖9中表示在管狀體I內(nèi)經(jīng)由絕緣層2配設(shè)有四個電極的情況。圖9A中,四個電極31、3m、3n、3p配設(shè)于管狀體I內(nèi)。但是,這些電極的配設(shè)位置避開了管狀體I的接合面22以及管狀體I的內(nèi)壁面上與接合面22相對的位置。因此,該情況下電極31、3m、3n、3p的任一個都不會受到損傷,因此能夠選擇任意的兩個電極,將其作為作用極以及對極使用。另一方面,圖9B中,配設(shè)的四個電極3q、3r、3s、3t之中,電極3t位于管狀體I的接合面22附近,電極3r在管狀體I的內(nèi)壁面中位于與接合面22相對的位置。
電極3t存在在接合面22的焊接時受到損傷的可能性,電極3r存在因沖壓加工時的按壓而受到損傷的可能性。因此,該情況下,通過選擇電極3q、3s作為作用極或?qū)O來使用,能夠可靠地進行電流的計測。這樣,在管狀體上將電極以等間隔配設(shè)三個以上,由此能夠避免將受到損傷的電極作為作用極或?qū)O使用。另外,清楚了存在電極受到損傷的可能性的位置是管狀體的接合面附近和在管狀體的內(nèi)壁面中與管狀體的接合面相對的位置這兩個位置。因此,如果將四個以上的電極在一個板狀體內(nèi)等間隔地配設(shè),則一定會有兩個以上的電極以不會受到損傷的方式存在,能夠?qū)⑦@些電極作為作用極以及對極進行使用。另外,在如圖7那樣將電極以等間隔進行配置的情況下,即使不進行定位而是隨機地進行板狀體的切下,也必然能夠?qū)⒁欢〝?shù)量以上的電極殘存于板狀體上。因此,優(yōu)選以三個以上的電極殘存于板狀體內(nèi)的方式,確定電極彼此的距離并等間隔地形成。由此,通過在與其長軸正交的方向上隨機地進行板狀體的切下,由此,即使電極配設(shè)于管狀體的接合面附近或沖壓加工時受到按壓的位置,并受到損傷,也能夠?qū)⑹S嗟碾姌O作為作用極或?qū)O使用。S卩,能夠省略切下時進行定位的工序,因此能夠謀求生產(chǎn)效率的提高,并抑制制造成本。2.第二實施方式
2-1.成分測定裝置作為第二實施方式,列舉使用上述的管狀傳感器100構(gòu)成測定血糖值的成分測定裝置的例子。圖10是表示第二實施方式的成分測定裝置200的構(gòu)成的概要結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的成分測定裝置200例如具備:采集血液并產(chǎn)生與采集到的血液的葡萄糖量相應(yīng)的電信號的采血筆30 ;對在采血筆30產(chǎn)生的電信號進行計測的計測部60。另外,本實施方式的成分測定裝置200還具備:對在計測部60計測的檢測信號進行運算,求出采集的血液的血糖值的控制部70 ;顯示在控制部70中計算的血糖值的顯示部80。采血筆30具備穿刺針單元40和保持穿刺針單元40的殼體50。殼體50上設(shè)有貫通其長軸方向的孔51,在該孔內(nèi)保持穿刺針單元40。穿刺針單元40具備:配設(shè)于其前端的管狀傳感器100 ;保持管狀傳感器100的針座41 ;連接固定于針座41的后端的被握持部42 對布線45。該管狀傳感器100是第一實施方式(參照圖1)中所示的結(jié)構(gòu),其前端部的內(nèi)徑以能夠通過毛細管現(xiàn)象將血液導(dǎo)入管狀傳感器100內(nèi)的程度細徑化。另外,管狀傳感器100中,其后端部被保持于針座41內(nèi)。另外,在針座41的后端,連接固定有被握持部42,在針座41內(nèi)的孔中,管狀傳感器100與被握持部42接觸。另外,管狀傳感器100內(nèi)的孔經(jīng)由設(shè)于被握持部42的通氣孔42a、中心孔42b與后方連通。另外,被握持部42由握持部43握持。配設(shè)于握持部43內(nèi)的彈壓桿44通過未圖示的彈壓機構(gòu)經(jīng)由握持部43而彈壓穿刺針單元40。由此,管狀傳感器100的刀刃面在殼體50的內(nèi)外出入。管狀傳感器100內(nèi)的電極與布線45連接。布線45,例如穿過被握持部42的通氣孔42a后,貫通被握持部42的外表面,并在被握持部42的外表面上延伸。另一方面,在對被握持部42進行握持的握持部43的內(nèi)表面上,設(shè)有與布線45接觸的一對端子線46。該端子線46與對來自管狀傳感器100的信號進行計測的計測部60連接。計測部60具備:電源63 ;對來自電源63的電壓進行變更,并將變更后的電壓施加于管狀傳感器100的電極的電壓變更電路61 ;對與管狀傳感器100內(nèi)所采集的液體中的成分量相應(yīng)地產(chǎn)生的電流進行計測的電流測定部62。通過電壓變更電路61對管狀傳感器100內(nèi)的電極間施加規(guī)定的電壓,由此,與血液中的葡萄糖量相應(yīng)的電流流過電流測定部。通過電流測定部62對該電流值的變化進行計測,并將檢測信號向控制部70輸出??刂撇?0根據(jù)輸入的檢測信號,根據(jù)需要進行修正計算并且進行運算處理,計算血糖值。計算出的血糖值例如通過顯示部80而輸出顯示。
這樣,在本實施方式的成分測定裝置200中,使用第一實施方式中表示的管狀傳感器100。管狀傳感器100中,由于在其內(nèi)壁面固定有電極,因此能夠可靠地將電極間距離保持為恒定。因此,例如能夠高精度地進行血糖值的測定。
測定患者的血糖值時,首先用管狀傳感器100瞬間穿刺患者的皮膚。接著,直接使用管狀傳感器100,從產(chǎn)生于孔51內(nèi)的微小的血塊90將血液采集到管狀傳感器100內(nèi),由此能夠進行血糖值的測定。即,能夠以非常簡單化的動作進行血糖值的測定,因此能夠減輕患者的負擔。另外,由于能夠僅通過采集于管狀傳感器100內(nèi)的血液進行血糖值的測定,能夠?qū)y定所需的血液量也抑制為少量。特別是在使用一端和另一端直徑不同的管狀體I的情況下,從細徑部一側(cè)采集到的血液由于毛細管現(xiàn)象而不易向大徑部一側(cè)浸入,因此能夠進一步抑制采集的血液量。另外,若僅在管狀傳感器100的前端側(cè)的細徑部內(nèi)配設(shè)試藥,則能夠?qū)Σ杉难毫窟M一步進行抑制,因此優(yōu)選。形成于管狀傳感器100的內(nèi)壁面的絕緣層2,由于由塑料材料構(gòu)成因而是疏水性的。另一方面,試藥是親水性的,因此僅在涂覆有試藥的區(qū)域采集血液。因此,例如能夠僅通過在涂覆有試藥的細徑部內(nèi)采集的血液進行測定,能夠更可靠地抑制米血量。以上,對本發(fā)明的管狀傳感器、成分測定裝置、管狀傳感器的制造方法的實施方式進行了說明。本發(fā)明不限于上述實施方式,只要不脫離在權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的主旨,能夠包含所能想到的各種方式。另外,這里,例舉了對血液的血糖值進行測定的例子,但還可以作為用于對例如水果、蔬菜的糖度進行測定的傳感器或作為對河流、工廠排水等的化學(xué)成分進行測定的傳感器進行使用。附圖標記的說明1...管狀體,2...絕緣層,3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h、3k、31、3m、3n、3p、3q、3r、3s、3t...電極,4...刀刃面,5...連接部,6、46...端子,8...金屬薄板,9、10、20、21...線,11...板狀體,12、13...連結(jié)部,14...框部,15、18...上模,16...下模,19...接縫,22...接縫,30...采血筆,40...穿刺針單元,41...針座,42...被握持部,42a...通氣孔,42b...中心孔,43...握持部,44...彈壓桿,45...布線,46...端子線,50...殼體,51...孔,60...計測部,61...電壓變更電路,62...電流測定部,63...電源,70...控制部,80...顯示部,90...血塊,100...管狀傳感器,200...成分測定裝置。
權(quán)利要求
1.一種管狀傳感器,其特征在于,具有: 具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體; 形成于所述管狀體的內(nèi)壁面上的絕緣層; 在所述絕緣層上,沿所述管狀體的長軸方向形成,并且從所述管狀體的一端到另一端連續(xù)的多個電極。
2.如權(quán)利要求1所述的管狀傳感器,其特征在于, 多個所述電極在所述管狀體的內(nèi)壁面上至少形成三個以上。
3.如權(quán)利要求2所述的管狀傳感器,其特征在于, 至少三個以上的所述電極相對于所述管狀體的內(nèi)壁的周方向等間隔地形成。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項所述的管狀傳感器,其特征在于, 在所述管狀體的前端設(shè)有刀刃面。
5.一種成分測定裝置,其特征在于,具有: 如權(quán)利要求1 4的任一項所述的管狀傳感器; 對通過所述管狀傳感器輸出的電信號進行計測的計測部; 對在該計測部中計測的檢測信號進行運算,從而求出所述管狀傳感器內(nèi)采集的液體中的成分值的控制部。
6.一種管狀傳感器 的制造方法,其特征在于,具有下述步驟: 在金屬薄板上形成絕緣層的步驟; 在所述絕緣層上形成條紋狀的多個電極的步驟; 將形成有所述絕緣層以及所述電極的所述金屬薄板切下,從而形成板狀體的步驟,所述板狀體呈具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體的展開形狀; 對所述板狀體進行沖壓加工,從而形成管狀體的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的管狀傳感器的制造方法,其特征在于, 以所述電極的長度方向與所述管狀體的長軸方向一致的方式將所述板狀體切下。
8.如權(quán)利要求6或7所述的管狀傳感器的制造方法,其特征在于, 包括對基于所述沖壓加工的所述管狀體的接縫進行焊接的步驟。
9.如權(quán)利要求6 8的任一項所述的管狀傳感器的制造方法,其特征在于, 所述板狀體以與所述金屬薄板上殘存為框狀的框部局部連接的狀態(tài)形成。
10.如權(quán)利要求6 9的任一項所述的管狀傳感器的制造方法,其特征在于, 多個所述電極以等間隔設(shè)置。
11.如權(quán)利要求10所述的管狀傳感器的制造方法,其特征在于, 以在所述板狀體上至少殘存三個以上的所述電極的方式將所述金屬薄板切下。
全文摘要
一種能夠高精度地進行成分檢測且能夠簡易地制造的管狀傳感器、成分測定裝置、管狀傳感器的制造方法。因此,本發(fā)明中,構(gòu)成管狀傳感器,其具有具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體;形成于管狀體的內(nèi)壁面的絕緣層;在絕緣層上,沿管狀體的長軸方向形成,并且從管狀體的一端到另一端連續(xù)的多個電極。另外,使用該管狀傳感器構(gòu)成成分測定裝置。另外,該管狀傳感器通過具備下述步驟而制造在金屬薄板上形成絕緣層的步驟;在絕緣層上形成條紋狀的多個電極的步驟;將形成有絕緣層以及電極的金屬薄板切下,從而在金屬薄板和板狀體局部連接的狀態(tài)下形成呈具有沿長軸方向貫通的孔的管狀體的展開形狀的板狀體的步驟;對板狀體進行沖壓加工,從而形成管狀體的步驟。
文檔編號A61B5/157GK103153188SQ20118004757
公開日2013年6月12日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者川本秀雄 申請人:泰爾茂株式會社