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皮膚から汗を採取する方法、汗中のグルコースを検出する方法および装置

国内特許コード P110003303
整理番号 V224P006
掲載日 2011年6月20日
出願番号 特願2004-041922
公開番号 特開2005-230188
登録番号 特許第4005029号
出願日 平成16年2月18日(2004.2.18)
公開日 平成17年9月2日(2005.9.2)
登録日 平成19年8月31日(2007.8.31)
発明者
  • 藤 嶋 昭
  • 堀 ▲煕▼一
  • 津 田 孝 雄
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 津田 孝雄
発明の名称 皮膚から汗を採取する方法、汗中のグルコースを検出する方法および装置
発明の概要 【課題】 汗中成分(例えばグルコース)の分析に十分な量の汗を簡便にかつ効率良く採取し、必要に応じてその汗中のグルコースを簡便かつ高精度に検出または定量する方法の提供。
【解決手段】 指を収容する大きさを有する、非通水性材料製の指キャップにサンプリング液を入れる。この指キャップに指を挿入して保持し、指に発生する汗をサンプリング液に溶出させる。そして、指を前記指キャップから抜き出し、汗が溶出されたサンプリング液を得る。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要




発明の分野
本発明は、皮膚から汗を採取する方法、採取した汗中のグルコースを検出する方法および装置に関する。



近年、糖尿病の患者数が増加の一途を辿っている。この糖尿病の診断は、血糖値を測定することにより一般的に行われているが、採血を要し、その分析にも時間を要することから、簡便な方法であるとは言い難い。
これに対し、近年、尿糖値測定による糖尿病診断が実用化されるようになってきた。この尿糖値の測定は、苦痛を伴う採血を行う必要がなく、排尿により得られた尿を用いるという簡便性のために、今後利用者が増大していくものと思われる。



尿糖値を簡便に測定する方法として、導電性ダイヤモンドを使用して電気化学的に定量分析することが提案されている。
例えば、導電性ダイヤモンドにニッケル等の触媒金属を担持させた電極を用いて、グルコースを直接的に定量分析する方法が知られている(例えば、特開2002-310977号公報(特許文献1))。
また、グルコースをグルコースオキシダーゼに接触させて過酸化水素を生成させ、この過酸化水素を、イリジウム等の触媒金属を担持させたダイヤモンド電極を用いて電気化学的に検出することにより、グルコースの定量分析を行う方法も知られている(特開2003-121410号公報(特許文献2)参照)。



一方、血液や尿の採取を必要としない更に簡便な手法として、汗中のグルコース濃度を測定することが提案されている(例えば、特開2003-315340号公報(特許文献3)参照)。すなわち、汗中のグルコース濃度は血中のグルコース濃度に比例することから、汗中のグルコース濃度を知ることにより、血中のグルコース濃度を推定し、糖尿病診断に利用することができる。この方法にあっては、皮膚からの汗の採取は、例えば、指に汗を溜めた後、エタノール水溶液を指に噴霧して、発生した汗を回収することにより行われている。
【特許文献1】
特開2002-310977号公報
【特許文献2】
特開2003-121410号公報
【特許文献3】
特開2003-315340号公報

産業上の利用分野


発明の分野
本発明は、皮膚から汗を採取する方法、採取した汗中のグルコースを検出する方法および装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
皮膚から汗を採取する方法であって、
指を収容する大きさと、被検者の指の形に適合した形状とを有し、なおかつ被検者の指における指先から第一関節までの範囲を少なくとも覆う、非通水性材料製の指キャップを用意し、
該指キャップにサンプリング液を入れ、
該溶液が入った指キャップに指を挿入して保持し、該指に発生する汗をサンプリング液に溶出させ、そして、
前記指を前記指キャップから抜き出し、汗が溶出されたサンプリング液を得ること
を含んでなる、方法。

【請求項2】
前記サンプリング液が水および/またはアルコールを含んでなる、請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記サンプリング液が水およびアルコールを含んでなり、該サンプリング液におけるアルコールの濃度が0.1~80体積%である、請求項1または2に記載の方法。

【請求項4】
前記アルコールが、エタノール、ブチレングリコール、エチレングリコール、プロピルアルコール、ポリエチレングリコール、ブチルアルコール、ジプロピレングリコール、および1,3-ブチレングリコールから選択される少なくとも一種である、請求項2または3に記載の方法。

【請求項5】
前記指の指キャップへの保持が0.5~30分間行われる、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】
前記指キャップが樹脂またはゴム製である、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】
汗中のグルコース濃度を測定するために用いられる、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】
皮膚から汗を採取して汗中のグルコースを検出する方法であって、
請求項1~のいずれか一項に記載される方法に従い、汗が溶出されたサンプリング液を得た後、
該汗を含有するサンプリング液中のグルコースを検出すること
を含んでなる、方法。

【請求項9】
前記グルコースの検出が、
前記サンプリング液を乾燥させて乾燥試料とし、
該乾燥試料に測定用溶媒を添加して、被検溶液を調製し、
該被検溶液中のグルコースを検出すること
により行われる、請求項に記載の方法。

【請求項10】
前記汗の採取において前記指キャップに指を保持している間、別の指における発汗量を測定することにより、前記指キャップ中における前記指の発汗量を決定し、かつ、
前記グルコースの検出が、
前記被検溶液中のグルコース濃度を測定することにより、該被検溶液中のグルコース量を算出し、そして、
該被検溶液中のグルコース量と前記指キャップ中における前記指の発汗量とを用いて、汗中のグルコース濃度を算出する工程
をさらに含んでなる、請求項に記載の方法。

【請求項11】
前記測定用溶媒がリン酸緩衝液である、請求項または10に記載の方法。

【請求項12】
前記乾燥がドライヤーにより行われる、請求項11のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】
前記乾燥が、二つの領域に仕切られた開放端を有する容器にサンプリング液を収容し、前記ドライヤーから排出される加熱空気を一方の領域に送り込み、前記サンプリング液上を通過させて、他方の領域から排出させることにより行われる、請求項12に記載の方法。

【請求項14】
前記グルコース濃度の測定が、
前記被検溶液と、グルコースオキシダーゼと、フェリシアンイオンと、導電性ダイヤモンド電極とを用意し、
前記被検溶液をグルコースオキシダーゼに接触させて過酸化水素を生成させ、該過酸化水素によりフェリシアンイオンをフェロシアンイオンに還元させ、
該フェロシアンイオンを含有する被検溶液に、作用電極としての前記ダイヤモンド電極と、対電極とを接液させ、
前記ダイヤモンド電極と、前記対電極との間に、前記ダイヤモンド電極上でフェロシアンイオンの酸化反応が生じる電圧を印加し、そして、
該電圧下における電流値または電気量を測定し、得られた電流値または電気量から前記被検溶液中のグルコースの濃度を算出すること
により行われる、請求項1013のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】
得られた電流値または電気量からグルコースの濃度を算出する工程が、予め作成されたグルコース濃度と電流値または電気量との検量線と、得られた電流値または電気量とを対比することにより行われる、請求項14に記載の方法。

【請求項16】
前記グルコースオキシダーゼが担体に担持されてなり、該担体が反応器内に充填されてなる、請求項14または15のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】
前記被検溶液の供給が、キャリアとしての溶液を一定流速で系内を流しながら、該キャリア溶液中に前記被検溶液を注入することにより行われる、請求項1416のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】
前記キャリア溶液にフェリシアンイオンを生じる塩が添加される、請求項17に記載の方法。

【請求項19】
請求項1~18のいずれか一項に記載される方法に用いられる、指を収容する大きさと、被検者の指の形に適合した形状とを有し、なおかつ被検者の指における指先から第一関節までの範囲を少なくとも覆う、非通水性材料で作製された、指キャップ。

【請求項20】
請求項1418のいずれか一項に記載の方法に記載される、被検溶液中のグルコース濃度の測定を実施するための装置であって、
グルコースオキシダーゼが担持されてなる反応器と、
前記反応器に前記被検溶液を導入する手段と、
該反応器を通過した前記被検溶液に、フェリシアンイオンの存在下、作用電極としてのダイヤモンド電極、および対電極を接触させる手段と、
前記ダイヤモンド電極と、前記対電極との間に、前記ダイヤモンド電極上でフェロシアンイオンの酸化反応が生じる電圧を印加する手段と、
該印加電圧下における電流値または電気量を測定する手段と
得られた電流値または電気量から前記被検溶液中のグルコース濃度を算出する手段と
を備えてなる、装置。

【請求項21】
参照電極をさらに備え、それにより前記作用電極の該参照電極に対する電位を制御するようにされてなる、請求項20に記載の装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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