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生体用デバイス、生体用デバイスの接触部構造および生体センサ 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P09S000294
整理番号 TUK20080039
掲載日 2010年1月22日
出願番号 特願2007-557887
登録番号 特許第5162757号
出願日 平成19年2月8日(2007.2.8)
登録日 平成24年12月28日(2012.12.28)
国際出願番号 JP2007052214
国際公開番号 WO2007091633
国際出願日 平成19年2月8日(2007.2.8)
国際公開日 平成19年8月16日(2007.8.16)
優先権データ
  • 特願2006-032275 (2006.2.9) JP
  • 特願2006-041358 (2006.2.17) JP
発明者
  • 安澤 幹人
  • 古川 晋也
出願人
  • 国立大学法人徳島大学
発明の名称 生体用デバイス、生体用デバイスの接触部構造および生体センサ 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要

生体内において直接検査対象を検出・測定することが可能であり、センシング領域を微細な領域に保ちつつセンシングを行う部位の損傷を防ぐことがでる生体センサおよびこの生体センサに使用可能である生体用デバイスおよび生体用デバイスの接触部構造を提供する。
棒状に形成された棒状デバイス1であって、棒状デバイス1には、その先端において外部と連通し、その先端から軸方向に沿って延びた筒状の空洞部3hが形成されており、空洞部3h内面に電極部3aが形成されている。電極部3a表面に酵素などの検知物質MSを配設しておけば、対極REと棒状デバイス1との間に位置する検査対象の濃度や量に対応した電流値を検出することができる。棒状デバイス1の空洞部3h内面に電極部3aを設けているので、棒状デバイス1を生体に挿入する場合でも、電極部3aが損傷したり検知物質MSが脱落したりすることを防ぐことができる。

従来技術、競合技術の概要


従来から使用されている酵素センサの一例として、体内のグルコース濃度を測定するグルコースセンサ(特許文献1、非特許文献1)が開発されている。
しかし、これらの器具は、電極が表面に露出しており、その電極上に酵素等を付着させているため、器具を生体に挿入したり措置したりするときに酵素等が外れたり、センシングを行う部位が損傷したりする可能性は否定できない。



電極が外部に露出していない器具として、先端に窪みを設けたプローブが開発されている(特許文献2)。このプローブは、生体から採取した血液や体液の検査を行うものであり、窪みの中に電極および検査対象の検出に使用される試薬を配置する構成を有している。そして、特許文献2には、プローブの窪みの中に体液を収容した状態で検査を行うことにより、窪みの容積によって検査する血液の量を一定に保つことができるという効果を奏する旨が記載されている。



近年、生体に突き刺したり生体内に措置したりして使用する生体センサが求められており、かかる生体センサでは長期間精度よく測定を行えることが必要となる。生体センサにおいて、その感度を向上させるためには電極(とくに作用極)の面積を大きくすることが必要であり、また、長期間使用するためには酵素を多く保持できることが必要である。



ここで、特許文献2のプローブはプローブ中心に設けられた作用極リードの先端を作用極として使用するので、電極面積を大きくするためには作用極リードを太くする必要がある。しかし、作用極リードが太くなるとプローブ自体も太くなるので、生体に突き刺したり生体内に措置したりして使用するときには、生体に与える損傷が大きくなる。
しかも、特許文献2のプローブでは、その空洞部は半球状に形成されているため、酵素を多く保持するためにはその空洞部の半径を大きくする必要があり、この場合も、プローブ自体を太くせざるを得ない。
したがって、特許文献2のプローブは、生体から採取されたり分離されたりした対象物中に存在する検査対象を生体外において検出するために使用することはできても、生体内に存在する検査対象を生体から採取分離することなく生体内で直接検出・測定するデバイスには適していない。



また、生体内に挿入して使用する内視鏡やカテーテルを利用した治療等に生体センサを組み合わせることができれば非常に有益であるが、内視鏡やカテーテルに効果的に組み合わせることができる生体センサは開発されておらず、その開発が求められている。




【特許文献1】特開平5-60722号公報

【特許文献2】特開平11-347019号公報

【非特許文献1】W. Kenneth Ward, Lawrence B. Jansen, EllenAnderson, Gerard Reach,Jean-Claude Klein, George S. Wilson, “A newamperometric glucose microsensor: in vitro and short-term in vivo evaluation”, Biosensors& Bioelectronics 17, 2002, p.181-189

産業上の利用分野


本発明は、生体用デバイス、生体用デバイスの接触部構造および生体センサに関する。
生体内の糖やアミノ酸等の濃度の測定には、電極の表面に所定の酵素を付着させた酵素センサが使用されている。このような酵素センサは、電極に付着された酵素が糖やアミノ酸等を特異的に酸化還元して分子やイオンを発生させる特性を利用したものであり、発生した分子やイオンの量を電極に流れる電流値として検出することによって糖やアミノ酸等の濃度を測定することができる。また、電極の表面に付着させる酵素を変化させれば、測定することができる物質も変えることができる。
本発明は、かかる生体内に存在する物質の濃度等の測定に使用される生体センサおよびこの生体センサに使用可能である生体用デバイスおよび生体用デバイスの接触部構造に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 棒状に形成され、その中心に軸方向に沿って延びた軸材を有し、該軸材の側面にその軸方向と交差する方向に沿って導電層と絶縁層が積層された棒状デバイスであって、
該棒状デバイスには、その先端において外部と連通し、その先端から軸方向に沿って延びた筒状の空洞部が形成されており、
該空洞部は、
その内側面において電気化学反応を行う検出用電極部が形成されている
ことを特徴とする生体用デバイス。
【請求項2】 前記検出用電極部は、前記空洞部内面に沿って、略筒状の面を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の生体用デバイス。
【請求項3】 前記検出用電極部は、前記導電層の一部によって形成されている
ことを特徴とする請求項2記載の生体用デバイス。
【請求項4】 前記空洞部は、その内底部に前記軸材の先端が配置されるように形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の生体用デバイス。
【請求項5】 先端部を生体内に配置して使用するものであり、
その軸径が、500μm以下であり、
先端に向かって軸径が細くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の生体用デバイス。
【請求項6】 前記空洞部内に、熱や光や電気を加えると体積または親和性が変化する部材が収容されている
ことを特徴とする請求項1記載の生体用デバイス。
【請求項7】 生体に措置されるデバイスにおいて、該デバイスのベースに基端が連結された生体に接触する接触部の構造であって、
該接触部は、
その中心に基端から先端に沿って延びた軸材と、該軸材の側面にその軸方向と交差する方向に沿って積層された導電層と絶縁層とを備えており、
該接触部には、
その先端において外部と連通し、その先端から基端に向かう方向に沿って延びた筒状の空洞部が形成されており、
該空洞部は、
その内側面において電気化学反応を行う検出用電極部が形成されている
ことを特徴とする生体用デバイスの接触部構造。
【請求項8】 前記検出用電極部は、前記空洞部内面に沿って、略筒状の面を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の生体用デバイスの接触部構造。
【請求項9】 前記検出用電極部は、前記導電層の一部によって形成されている
ことを特徴とする請求項8記載の生体用デバイスの接触部構造。
【請求項10】 前記空洞部は、その内底部に前記軸材の先端が配置されるように形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の生体用デバイス。
【請求項11】 前記接触部の先端部を生体内に配置して使用するものであり、
前記接触部の先端部の軸径が、500μm以下であり、
先端に向かって軸径が細くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の生体用デバイス。
【請求項12】 前記空洞部内に、熱や光や電気を加えると体積または親和性が変化する部材が収容されている
ことを特徴とする請求項7記載の生体用デバイスの接触部構造。
【請求項13】 棒状に形成された棒状デバイスであって、
該棒状デバイスには、その先端において外部と連通し、その先端から軸方向に沿って延びた筒状の空洞部が形成されており、
該空洞部には、その内側面において電気化学反応を行う検出用電極部が形成されており、
該空洞部内に、該空洞部の先端開口領域が検知領域となるように、検知物質が配置されている
ことを特徴とする生体センサ。
【請求項14】 前記空洞部内には、前記生体用デバイスの軸方向に沿って、前記検知物質の存在しない中空な導入空間が形成されている
ことを特徴とする請求項13記載の生体センサ。
【請求項15】 前記棒状デバイスには、その軸方向と交差する方向に沿って導電層と絶縁層とが交互に形成されており、
前記検出用電極部は、前記空洞部内面に沿って、略筒状の面を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項13記載の生体センサ。
【請求項16】 前記検出用電極部は、前記導電層の一部によって形成されている
ことを特徴とする請求項15記載の生体センサ。
【請求項17】 先端部を生体内に配置して使用するものであり、
その軸径が、500μm以下であり、
先端に向かって軸径が細くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項13記載の生体センサ。
【請求項18】 ベースと、該ベースに基端が連結された生体に接触する接触部を有しており、
該接触部には、その先端において外部と連通し、その先端から基端に向かう方向に沿って延びた筒状の空洞部が形成されており、
該空洞部の内側面には、電極部が形成されており、
該接触部の空洞部内に、該空洞部の先端開口領域が検知領域となるように、検知物質が配置されている
ことを特徴とする生体センサ。
【請求項19】 前記接触部の空洞部における先端から基端に向かう方向に沿って、前記検知物質の存在しない中空な導入空間が形成されている
ことを特徴とする請求項18記載の生体センサ。
【請求項20】 前記電極部は、前記空洞部内面に沿って、略筒状の面を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項18記載の生体センサ。
【請求項21】 前記電極部は、前記導電層の一部によって形成されている
ことを特徴とする請求項20記載の生体センサ。
【請求項22】 前記接触部の先端部を生体内に配置して使用するものであり、
前記接触部の先端部の軸径が、500μm以下であり、
先端に向かって軸径が細くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項18記載の生体センサ。
産業区分
  • 治療衛生
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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