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分析デバイス、分析システム及び分析方法 NEW

国内特許コード P210017906
整理番号 S2020-0158-N0
掲載日 2021年9月27日
出願番号 特願2020-022892
公開番号 特開2021-128067
出願日 令和2年2月13日(2020.2.13)
公開日 令和3年9月2日(2021.9.2)
発明者
  • チッテリオ ダニエル
  • 前島 健人
  • 加登 絢
  • 澤野 理花
出願人
  • 学校法人慶應義塾
発明の名称 分析デバイス、分析システム及び分析方法 NEW
発明の概要 【課題】識別符号の呈色を用いた分析デバイスの応用性を高める技術を提供すること。
【解決手段】分析デバイス100は、基材101と、QRコード105~108と、を備える。基材101は、分析デバイス100の紙基板となる。QRコード105~108は、分析対象成分に反応して変色する指示薬を用いて基材101に形成されている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、医療分野において、専門病院への来院、高価な装置あるいは特別な知識を要することなく、先進的な医療を家庭やオンサイトで実施できる手軽な診断手段が求められている。このような診断手段を実現する場合、安価な診断方法の確立も同時に要求される。ここで、安価な診断方法を実現するための技術として、μPADs(microfludic Paper-based Analytical Devices)と呼ばれる技術が知られている。
μPADsは、紙による液体の輸送能力を用いて検体の分析を行う技術である。具体的には、μPADsにおいては、親水性であるセルロースが原料であるろ紙を基板材料として、ワックス等の疎水性材料を所望の形状にパターニングする。ろ紙由来の親水性部位がマイクロチャネルとして機能するため、検体溶液量及び測定対象成分の数に応じたデバイスデザインを設計することで、目的に応じた分析デバイスを安価かつ簡便に作製できる。
μPADsには、検体溶液と指示薬を反応させ、カメラやスキャナ等の測定装置で指示薬の呈色強度や変化具合を測定するものや、指示薬によりバーコードパターンを印刷しておき、検体溶液と反応させた後にスマートフォンのバーコードリーダーアプリにて結果を読み取るもの(QRコード型μPADs)が存在している。
ここで、カメラやスキャナ等の測定装置で指示薬の呈色強度や変化具合を測定する場合には、測定装置間の個体差や撮影場所の環境光により測定データ間に変動(再現性の低下)が生じることが問題となる。
これに対し、QRコード型μPADsは、スマートフォンアプリにて読み取り認識がなされることにより所望の測定対象成分を測定できる。測定者毎の読み取り誤差や撮影場所の環境光差による分析結果の変動が起こり難いことが大きなメリットであり、実用的かつユーザーフレンドリーなデバイスコンセプトを持つ点で、QRコード型μPADsは、より応用性が高いものと考えられる。
なお、μPADsに関する技術は、例えば、非特許文献1に記載されている。

産業上の利用分野

本発明は、検体の分析を行うための分析デバイス、分析システム及び分析方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板と、
分析対象成分に反応して変色する指示薬を用いて前記基板に形成された複数の識別符号と、
を備えることを特徴とする分析デバイス。

【請求項2】
前記基板は、アニオン性の基板であり、
前記指示薬は、アニオン性の比色指示薬であり、
前記基板と前記識別符号との間に、カチオン性材料が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の分析デバイス。

【請求項3】
前記カチオン性材料は、第一級アミン基を有することを特徴とする請求項2に記載の分析デバイス。

【請求項4】
前記識別符号は、前記分析対象成分に反応した場合に、前記基板の色に対して、読み取り装置が読み取り可能となる色の変化、または、前記分析対象成分に反応した場合に、前記基板の色に対して、読み取り装置が読み取り不可能となる色の変化を呈することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の分析デバイス。

【請求項5】
前記基板は、
前記分析対象成分を含む検体溶液が導入される第1領域と、
前記第1領域に導入された前記検体溶液が浸透する第2領域と、
を備え、
前記識別符号は、前記第2領域において、前記第1領域から離れる方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の分析デバイス。

【請求項6】
前記基板は、親水性多孔質の紙であることを特徴とする請求項5に記載の分析デバイス。

【請求項7】
複数の前記識別符号は、前記分析対象成分を含む検体溶液に浸潤された場合に、当該検体溶液における前記分析対象成分の濃度に応じて、異なる変色態様を呈することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の分析デバイス。

【請求項8】
複数の前記識別符号は、前記分析対象成分との反応による前記指示薬の変色を促進する反応剤及び前記分析対象成分との反応による前記指示薬の変色を阻害する干渉剤のいずれかと、前記指示薬との割合によって、前記変色態様が制御されていることを特徴とする請求項7に記載の分析デバイス。

【請求項9】
複数の前記識別符号には、それぞれ異なる情報が符号化されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の分析デバイス。

【請求項10】
複数の前記識別符号に符号化された異なる情報は、前記識別符号それぞれに設定された前記分析対象成分の濃度に応じた情報を閲覧可能な異なる情報源を示すアドレスであることを特徴とする請求項9に記載の分析デバイス。

【請求項11】
基板と、
分析対象成分に反応して変色する指示薬を用いて前記基板に形成された複数の識別符号と、
を備える分析デバイスと、
前記分析対象成分を含む検体溶液と反応後の前記識別符号を読み取る読み取り装置と、
を含むことを特徴とする分析システム。

【請求項12】
分析対象成分に反応して変色する指示薬を用いて複数の識別符号を基板に形成した分析デバイスを、前記分析対象成分を含む検体溶液と反応させ、反応後の複数の前記識別符号の読み取りの可否に応じて、前記分析対象成分に関する分析を行う分析方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2020022892thum.jpg
出願権利状態 公開
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