JP2004000600A - 生理学的試料採取装置及びその試料を用いる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的で苦痛が小さく、使用が簡単で、様々な分析対象物質の濃度測定装置と共に用いることができる、統合された装置及びその方法を提供する。
【解決手段】バイオセンサ及び支持部材を含む完全な検査ストリップと、検査ストリップに取り付けられる別個のランス部材とを含み、ランス部材が、少なくとも１つの刺入部材を含み、刺入部材によって得られる液体試料をバイオセンサに移送するように構成されている検査ストリップ組立体。
【選択図】　　　　図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、生理学的試料（ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｓａｍｐｌｅ）の採取及びその試料中の分析対象物質の濃度測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
生理学的試料における分析対象物質の濃度測定は、現代社会においてその重要性が益々高まっている。このようなアッセイは、臨床検査室及び家庭での検査等、様々に用いられている。このような検査の結果は、診断或いは様々な病状の管理に重要な役割を果たす。分析対象物質として、糖尿病管理のためのグルコースや、心血管疾患状態を監視するためのコレステロール等が挙げられる。分析対象物質の濃度測定の重要性の高まりを受けて、臨床用及び家庭用の様々な分析対象物質の濃度測定プロトコル及び装置が考案されてきた。
【０００３】
生理学的試料における分析対象物質の濃度測定では、まず生理学的試料を採取しなければならない。試料の採取には、取り扱いが困難で製造コストが高く、厄介で複雑な装置が用いられる場合が多い。更に、試料の採取には苦痛が伴い得る。そのような苦痛は、例えば、生理学的試料を採取するために用いる針の大きさ及び挿入する深さに関係する。分析対象物質及び行う検査の種類によるが、比較的大きな１本の針を用いて必要量の試料を採取する場合が多い。
【０００４】
分析対象物質の濃度測定は多数のステップを伴い得る。まず、針即ちランセット等の皮膚に刺入する器具を用いて試料にアクセスする。試料へのアクセスには、例えば毛細管などの試料採取装置を伴い得る。この試料を検査ストリップ等の検査装置に移し、次に検査ストリップを測定器等の測定装置に移す場合が多い。従って、試料にアクセスするステップ、試料を採取するステップ、試料を生体センサに移すステップ、試料の分析対象物質の濃度を測定するステップが様々な装置や器具を用いて別々に順番に実施される場合が多い。
【０００５】
このような不便さにより、分析対象物質の濃度を頻繁に監視しなければならない患者が、その監視を止めてしまうことが少なくない。例えば、糖尿病の場合、処方された頻度でグルコース値の測定を行わないと、グルコース値を適切に制御するのに必要な情報が不足してしまう。グルコース値の制御不良は極めて危険であり、生命が脅かされることもある。
【０００６】
アッセイのステップを単純にするために、分析対象物質の濃度測定に用いられる様々な他の部品とランセット型装置とを組み合わせる試みがなされてきた。例えば、特許文献１には、ばね機構に取り付けられた１本の針、プッシャーに取り付けられた毛細管、及び検査ストリップを備えたサンプリング装置が開示されている。試料を分析するために分析器をこの装置に取り付けることもできる。従って、ばねを解放して１本の針を皮膚表面に向けて押し出し、次に別のばねで針を元の位置に引き戻す。次にプッシャーを移動させ、毛細管を押して試料と連通させ、次にプッシャーを戻して液体が検査ストリップに移入するようにする。
【０００７】
特許文献２に、中空針を備えた基部、及び膜を備えたカバーを有する装置が開示されている。この基部とカバーはヒンジポイントで互いに接続されている。閉じた位置では針が膜と連通し、液体が針を通って引き込まれ、カバーの膜上に移送される。
【０００８】
上記したそれぞれの装置及び技術には不都合な点がある。例えば、上記各特許文献で開示された各装置は複雑であるため、使用の簡便さに欠け、製造コストが嵩む。更に上記したように、１本針の設計では、必要量の試料を採取するために針を大きくしなければならないため苦痛が大きい。更に、特許文献１では、針を刺入するステップ、針を引き戻すステップ、毛細管を挿入するステップ、及び毛細管を引き戻すステップが含まれ、使用者の介入が多く、使い易さに欠ける。
【文献１】
米国特許第６，０９９，４８４号明細書
【文献２】
米国特許第５，８２０，５７０号明細書
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、生理学的試料の分析対象物質の濃度測定に用いられる新規の装置及び方法の要望が依然としてある。特に要望されているのは、効率的で苦痛が小さく、使用が簡単で、様々な分析対象物質の濃度測定装置に用いることができる、機能が統合された装置及びその方法である。しかしながら、本発明は、そのような装置の製造において特に製造及び流通に関する問題に重点を置き、消費者及び製造者の双方にとって高いコスト効率及び柔軟な選択の余地を提供できるようにした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、皮膚に刺入し、生理学的試料にアクセスしてその生理学的試料を収集し、その特性を測定するための装置、システム、及び方法を提供する。本装置は、検査ストリップに取り付けることができる少なくとも１つの微細針即ち皮膚刺入部材を含む。本検査ストリップはバイオセンサを含み、前記少なくとも１つの皮膚刺入部材がバイオセンサに取り付けられる。
【００１１】
好適な皮膚刺入部材は、皮膚に挿入すると、刺入された組織内に空間即ち容積部を形成する空間画定構造を有する。この空間は、皮膚刺入部材が生体内にある間、体液が溜まる貯留部即ちプール領域として働く。プール領域から検査ストリップ内に至る毛細管路即ち流路により、プール領域内に溜まった体液がバイオセンサに移送される。或る実施形態では、空間画定構造が、皮膚刺入部材の表面に設けられる溝である。このような溝は、凹状の構造であり得る。別の実施形態では、空間画定構造は、皮膚刺入部材の面に延在する開口であり、微細針の幅、直径、及び長さの寸法の実質的な部分を占める。
【００１２】
一般に、本発明の針即ちランス部材と共に用いられる検査ストリップは、電気化学的或いは測光／測色センサを含み得る。もちろん、他の種類の検査ストリップを用いても良い。
【００１３】
本発明に従った針即ちランス部材は、様々な方法で検査ストリップ部材に取り付けることができる。ランス部材は、例えば、接着剤、化学的接合或いは超音波溶接を用いて直接取り付けることができる。別法では、クリップ留め金等の機械的な取り付け具を用いても良い。
【００１４】
このように完全な検査ストリップ／ランス部材組立体を形成することにより様々な効果が得られる。
【００１５】
本システムは、一或いは複数の本検査ストリップ装置及び本検査ストリップを受容するための測定器を含む。この測定器により、検査ストリップバイオセンサ内に収集された試料中の少なくとも１つの分析対象物質の濃度等の試料の特性を決定することができる。更に、このような測定器はまた、皮膚刺入構造を皮膚に刺入させるような検査ストリップを動作させるための手段を提供する。更に、測定器は、一或いは複数の本検査ストリップを蓄えるための手段、或いは複数のこのような検査ストリップを受容するカートリッジを蓄えるための手段を提供する。
【００１６】
本発明はまた、本装置を用いるための方法を提供する。本発明は更に、本装置及び／または本方法を実施するためのシステムを含むキットを提供する。本装置、本システム、及び本方法は、生理学的試料の収集、並びにその試料中の分析対象物質の濃度測定、具体的には血中、血液分画中、または間質液中のグルコースの濃度測定に適している。本発明は更に、本検査ストリップ装置を製造するための方法を提供する。この製造方法は、微細針即ち皮膚刺入部材を完全な／個別の検査ストリップユニットに取り付けるステップを含む。また、この製造方法を用いて、検査ストリップ装置を個々に製造したり、或いは好適な材料から成るウェブ、フィルム、或いはシート上にこのような検査ストリップ装置を複数個製造したりすることができる。
【００１７】
これら及びその他の本発明の目的、効果、及び特徴は、後述する本発明の方法及びシステムの詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
効率的で苦痛が小さく、使用が簡単で、様々な分析対象物質の濃度測定装置と共に用いることができる、統合された装置及びその方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付の図面はそれぞれ、本発明の対応を模式的に例示する。図示された本発明の例も本発明に含まれる。
【００２０】
前記した問題を上記「課題を解決するための手段」よりも詳細に、まず測色を利用する検査ストリップセンサ及び電気化学検査ストリップセンサを説明し、次に本発明の典型的な検査ストリップ測定器と刺入装置の組合せの特徴及び使用について説明する。次に、測色及び電気化学検査ストリップを本発明の例と共に用いる方法を述べる。この説明の後には、様々な代替のランス／針部材構造の開示が続く。次に、本発明の構成部品を含むキット及び製造方法を述べる。
【００２１】
しかしながら、本発明を詳細に説明する前に、後述の特定の例に本発明が限定されるものではなく様々に変更可能であることを理解されたい。開示する本発明は、様々な変更を加えることができ、かつ本発明の概念及び範囲から逸脱することなく等価物と置換することができる。更に、本発明の目的、概念、または範囲に対して特定の状態、材料、物質の組成、プロセス、プロセスの動作、或いはステップが適合するように、様々な変更を加えることもできる。そのような変更は全て、添付の請求の範囲内に含まれるものである。例えば、電気化学及び光度センサ型の検査ストリップの使用の説明は制限することを意図したものではなく、当業者であれば、本装置、本システム、及び本方法が例えば血液凝集時間及び血中のコレステロール値などの生体物質のその他の物理的及び化学的特性の測定に有用であることを理解できよう。
【００２２】
ここに記載する方法は、記載した事象は、記載した順序はもちろん、論理的に可能な順序で実施することができる。更に、値の範囲の記載において、値の範囲の上限と下限との間のそれぞれの値、並びに記載した範囲のその他の記載した中間値も本発明に含まれることを理解されたい。また、記載する本発明の例の任意選択の特徴は、単独で請求するか、或いは記載した他の１或いは複数の特徴と組み合わせて請求することを理解されたい。
【００２３】
ここに記載した全ての題材（例えば、刊行物、特許、特許出願、及びハードウェア）は、本発明の開示に反する題材（そのような場合は、ここに記載するものが優先される）を除き、参照することを以ってその題材の全てを本明細の一部とする。参照したものは全て、本願の出願日前に開示されている。そのような参考文献等が本発明に先行するという理由から、本発明がそのような参考文献等よりも前の日付にできないと解釈されるべきものではない。
【００２４】
単数のアイテムについて言及する場合、その同じアイテムを複数含む可能性もある。具体的には、本明細書及び請求の範囲で用いた単数形、「或る」、「及び」、「前記」、及び「その」は、その文脈内ではっきりと示さない限りは複数の指示物を含む。更に、請求の範囲は、任意選択のあらゆる要素が排除されていることも理解されたい。従って、請求の要素の開示或いは否定的な制限と共に用いられる「ただ」及び「のみ」等の限定する用語を用いる場合、ここの記載が優先される。最後に、特別に記載しない限りは、ここに記載する全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野の一般的な技術者によって通常に解釈される意味と同じであることを理解されたい。
【００２５】
測色／測光センサの例
測色或いは測光（本明細書では、測色と測光は互いに置換できる）バイオセンサを含むテスターでは、バイオセンサが少なくともマトリックス及び／または膜によって構成される。マトリックス及び／または膜は、支持構造体上に設けられた試料及び試薬組成（マトリックス或いは膜内に配置される）を受容する。膜とマトリックスの両方が設けられている場合、膜は通常、マトリックス上の支持構造体の対向側に配置される。膜は、試料へのアクセスのための開口或いは孔を含む。
【００２６】
或る実施形態のセンサでは、膜は内部に浸透した試薬組成を含むが、マトリックスは試薬組成を含んでも含まなくても良い。マトリックスは、「ｉｎｆｒａ」と呼ばれる信号生成系の様々な要素のため、並びに信号生成系即ちインジケータによって生成される光を吸収する即ち色素を産生する生成物のための堆積領域を提供し、かつ信号生成系であるインジケータによって生成される光吸収生成物の検出のための位置を提供するのが好ましい場合が多い。
【００２７】
設けられている膜は、水性液体の液体特性を有する膜を含み、信号生成系の化学反応が生じるのに十分な多孔性（即ち、十分なボイドスペースを提供する）である。理想的には、多孔性膜構造は、その膜表面への赤血球の流れを助けない（即ち、その色強度が測定の目的であり、分析対象物質の濃度に相関する）。設けられるあらゆるマトリックスは、孔及び／または多孔性勾配を有しても良いし有しなくても良い。多孔性勾配とは、例えば、試料が導入される領域或いはその近傍で孔が大きく、検出領域で孔が小さい。
【００２８】
膜を形成する材料は様々であるが、例えばポリスルフォンなどのポリマー、ポリアミド、セルロース、または吸収紙などが挙げられる。このような材料は、信号生成系の様々な膜に共有結合的または非共有結合的な接着作用を付与する材料であってもそうでなくても良い。テスターでは膜材料が薄いため、膜の十分に大きな領域を濡らして良好な光学測定値を得るために１／２μｌ以下の試料しか必要としない。
【００２９】
様々な分析対象物質の検出アッセイに用いるために、材料及び寸法等が異なる様々なタイプの好適なマトリックスが考案されてきた。そのようなマトリックスの代表的なものは、限定するものではないが、米国特許第４，７３４，３６０号、同第４，９００，６６６号、同第４，９３５，３４６号、同第５，０５９，３９４号、同第５，３０４，４６８号、同第５，３０６，６２３号、同第５，４１８，１４２号、同第５，４２６，０３２号、同第５，５１５，１７０号、同第５，５２６，１２０号、同第５，５６３，０４２号、同第５，６２０，８６３号、同第５，７５３，４２９号、同第５，５７３，４５２号、同第５，７８０，３０４号、同第５，７８９，２５５号、同第５，８４３，６９１号、同第５，８４６，４８６号、同第５，９６８，８３６号、及び同第５，９７２，２９４号に開示されており、参照することを以って本明細書の一部とする。
【００３０】
しかしながら、バイオセンサの信号生成系の一或いは複数の要素が、分析対象物質の存在に応じて検出可能な生成物を生成するように構成されている。この検出可能な生成物を用いて、アッセイした試料に含まれる分析対象物質の量を調べることができる。本検査ストリップでは、信号生成系の一或いは複数の要素が、マトリックス或いは膜の少なくとも一部（即ち、検出領域）に、例えば共有結合或いは非共有結合により結合されるのが好ましく、多くの実施形態でほぼ同様である。
【００３１】
信号生成系は、分析対象物質の酸化信号生成系を含み得る。分析対象物質の酸化信号生成系によって、試料中の分析対象物質の濃度を求めることができる検出可能な信号の生成では、分析対象物質が好適な酵素によって酸化され、酸化型の分析対象物質及び対応する即ち釣り合った量の酸化水素が生成される。次に、過酸化水素により、一或いは複数の指示化合物から検出可能な生成物が生成される。信号生成系によって生成された検出可能な生成物の量、即ち信号が、初めの試料に含まれている分析対象物質の量に関連する。従って、本検査ストリップに含まれている分析対象物質の酸化信号生成系はまた、過酸化水素系の信号生成系として特徴付けられる。
【００３２】
過酸化水素系の信号生成系は、分析対象物質を酸化して対応する量の過酸化水素を生成する酵素を含む。この対応する量とは、生成された過酸化水素の量が試料中に含まれている分析対象物質の量に比例することを意味する。この第１の酵素の特性は、アッセイされる分析対象物質の特性によるが、通常はオキシダーゼ即ちデヒドロゲナーゼである。従って、第１の酵素には、グルコースオキシダーゼ（分析対象物質はグルコース）、即ち補助因子としてＮＡＤ或いはＰＱＱの何れかを用いるグルコースデヒドロゲナーゼ、コレステロールオキシダーゼ（分析対象物質はコレステロール）、アルコールオキシダーゼ（分析対象物質はアルコール）、乳酸オキシダーゼ（分析対象物質は乳酸）等を用いることができる。これら及び他の興味の或る分析対象物質と共に用いられる他の酸化酵素は当分野で周知であり、これらを用いても良い。試薬検査ストリップがグルコース濃度を検出するように設計されているこれらの好適な実施形態では、第１の酵素はグルコースオキシダーゼである。グルコースオキシダーゼは、あらゆる便利な供給源から得ることができる（例えば、黒色アスペルギルスまたはペニシリンなどの自然発生の供給源、或いは組み換えで生産される）。
【００３３】
このような信号生成系の第２の酵素は、一或いは複数の指示化合物を過酸化水素の存在下で検出可能な生成物への変換を触媒する酵素である。この反応によって生成された検出可能な生成物の量は、存在する過酸化水素の量に比例する。この第２の酵素は、通常はペルオキシダーゼである。好適なペルオキシダーゼには、カラシペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）、大豆ペルオキシダーゼ、及び組み換え生産されたペルオキシダーゼ、並びにペルオキシダーゼ活性を有する合成類似体等が含まれる。例えば、Ｙ．Ｃｉ、Ｆ．ＷａｎｇによるＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２３３（１９９０年），２９９頁乃至３０２頁を参照。
【００３４】
設けられる指示化合物は、ペルオキシダーゼの存在下で過酸化水素によって形成或いは分解され、所定の波長範囲の光を吸収する指示色素を生成する化合物が好ましい。指示色素は、試料或いは検査試薬が強く吸収する波長とは異なる波長で強く吸収するのが好ましい。酸化型の指示薬は、検査側の膜の色の変化を証明する色の付いた、薄く色の付いた、或いは無色の最終生成物であって良い。即ち、検査試薬は、色の付いた領域が漂白される、或いは無色の領域が色を生成することよって試料中のグルコースの存在を示すことができる。
【００３５】
本発明に有用な指示化合物には、一成分及び二成分色素産生マトリックスの両方が含まれる。一成分系は、芳香族アミン、芳香族アルコール、アジン、及びテトラメチルベンジジン‐ＨＣｌ等のベンジジンが含まれる。好適な二成分系は一方の成分がＭＢＴＨ、ＭＢＴＨ誘導体（例えば、米国特許出願第０８／３０２，５７５号に開示されている）、または４‐アミノアンチピリンであって、他方の成分が、芳香族アミン、芳香族アルコール、結合型アミン（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄａｍｉｎｅ）、抱合アルコール（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄａｌｃｏｈｏｌ）、または芳香族或いは脂肪族アルデヒドである。典型的な二成分系は、３‐ジメチルアミノ安息香酸（ＤＭＡＢ）と結合した塩酸３−メチル−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン（ＭＢＴＨ）、３，５‐ジクロロ‐２‐ヒドロキシベンゼン‐スルホン酸（ＤＣＨＢＳ）と結合したＭＢＴＨ、及び８‐アニリノ‐１ナフタリンスルホン酸アンモニウム（ＡＮＳ）と結合した３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾンＮ−スルフォニルベンゼンスルフォネート１ナトリウム（ＭＢＴＨＳＢ）がある。ある実施形態では、色素結合ＭＢＴＨＳＢ‐ＡＮＳが好ましい。
【００３６】
本発明に用いることができる測色センサの別の実施形態では、蛍光検出可能な生成物（または、例えば蛍光バックグラウンドにおける検出可能な非蛍光物質）を生成する信号生成系が用いられる。このような生成系は、ＫｉｙｏｓｈｉＺａｉｔｓｕ，ＹｏｓｕｋｅＯｈｋｕｒａ，ＮｅｗｆｌｕｒｏｇｅｎｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｆｏｒＨｏｒｓｅｒａｄｉｓｈＰｅｒｏｘｉｄａｓｅ、過酸化水素及びペルオキシダーゼについての迅速且つ高感度なアッセイ、ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（１９８０年）１０９，１０９頁乃至１１３頁に開示されている。本発明に好適なこのような測色試薬検査ストリップの例が、米国特許第５，５６３，０４２号、同第５，７５３，４５２号、及び同第５，７８９，２５５号に開示されており、この内容に言及することをもって本明細書の一部とする。
【００３７】
電気化学センサの例
本発明は、上記した測色センサを用いる代わりに電気化学センサを用いても良い。一般に、電気化学センサは少なくとも一対の対向する電極を有するが、平面電極を備えた電気化学検査ストリップが本発明に用いられる。
【００３８】
対向電極型ストリップが用いられる場合は、少なくとも互いに向き合った電極面が金属等の導電層から成る。対象となる金属には、パラジウム、金、プラチナ、銀、イリジウム、及びステンレス鋼、並びにカーボン（導電性カーボンインキ）及びインジウムがドープされた酸化スズが含まれる。
【００３９】
一方の導電層が金の薄い層をスパッタリングして形成され、他方の導電層がパラジウムの薄い層をスパッタリングして形成されるのが好ましい。別法では、電極は、裏面にカーボン或いは金属インキが設けられ、導電リードを含む選択された導電パターンをスクリーン印刷によって形成しても良い。更なる絶縁層を、正確に画定された電極パターンを露出するこの導電層上にプリントすることができる。しかしながら、導電層が堆積された後に形成されるため、この後に表面が親水性物質で処理され、液体試料がそれらの間の反応ゾーンに容易に移動できるようにする。セルに加えられる電圧シーケンスによるが、一方の電極が対向／基準電極として作用し、他方の電極が電気化学セルの動作電極として作用する。しかしながら、二重パルス電圧波形が用いられる場合は、それぞれの電極が分析対象物質の濃度測定中において、対／基準電極及び動作電極として作用する。
【００４０】
反応ゾーンや電極の構造に拘らず、通常は内部に試薬がコーティングされる。目的の試薬系は、通常は酵素及び酸化還元活性成分（メディエイター）を含む。試薬組成に酸化還元成分が含まれる場合は、酸化還元成分は一或いは複数の酸化還元剤から成る。様々な酸化還元剤（例えば、メディエイター）が当分野で知られているが、その中には、フェリシアニド、フェナジンエトサルフェート、フェナジンメトサルフェート、フェニレンジアミン、１−メトキシフェナジンメトサルフェート、２，６‐ジメチル‐１，４‐ベンゾキノン、２，５‐ジクロロ‐１，４‐ベンゾキノン、フェロセン誘導体、オスミウムビピリジル複合体、ルテニウム複合体等が含まれる。多くの実施形態では、主に対象となる酸化還元活性成分はフェリシアニド等である。測定する分析対象物質の濃度によって様々な酵素が選択される。例えば、全血におけるグルコースのアッセイに好適な酵素には、グルコースオキシダーゼやデヒドロゲナーゼ（ＮＡＤ系またはＰＱＱ系）がある。全血中のコレステロールのアッセイに好適な酵素には、コレステロールオキシダーゼ及びエステラーゼがある。
【００４１】
反応領域に含め得る他の試薬には、緩衝剤（例えば、ｃｉｔｒａｃｏｎａｔｅ、クエン酸塩、リンゴ酸、マレイン酸、リン酸塩、及び「Ｇｏｏｄ」緩衝剤等）、２価の陽イオン（例えば、塩化カルシウム及び塩化マグネシウム）、界面活性剤（例えば、Ｔｒｉｔｏｎ、Ｍａｃｏｌ、Ｔｅｔｒｏｎｉｃ、Ｓｉｌｗｅｔ、Ｚｏｎｙｌ、Ａｅｒｏｓｏｌ、Ｇｅｒｏｐｏｎ、Ｃｈａｐｓ、及びＰｌｕｒｏｎｉｃ）、及び安定剤（例えば、アルブミン、スクロース、トレハロース、マンニトール、及びラクトース）が挙げられる。
【００４２】
本発明に好適な電気化学バイオセンサの例が、同時係属の米国特許出願第０９／３３３，７９３号、同第０９／４９７，３０４、同第０９／４９７，２６９、同第０９／７３６，７８８、及び０９／７４６，１１６号に開示されており、これらに言及することを以って本明細書の一部とする。
【００４３】
検査ストリップシステム及び使用方法
上記したように、本装置を、生理学的試料を採取してその試料の特性を決定する本システムに用いることができる。本システムにより、目的の特性を、例えば測定器等の自動装置によって自動的に求めることができる。本システムは、分析対象物質の濃度測定の記載においてより詳しく説明する。しかしながら、本発明に従ったキット或いはシステムは、少なくとも１つの本検査ストリップ装置２、場合によっては複数の検査ストリップ装置を含む。少なくとも１つの検査ストリップ装置は、少なくとも１つの皮膚刺入部材４を含む。キットはまた、使い捨て検査ストリップ装置と共に用いることができる再利用或いは使い捨て測定器６を含む。更に、検査ストリップキットは、コントロール溶液即ち標準溶液を含む（例えば、標準化されたグルコース濃度のグルコースコントロール溶液）。キットはまた、生理学的試料の分析対象物質の濃度測定に本発明に従った検査ストリップを用いる使用説明書を含む。このような使用説明書は、本検査ストリップに関連した一或いは複数の容器、パッケージ、またはラベル等に表示することができる。
【００４４】
複数の検査ストリップ装置を用意する場合、これらの検査ストリップ装置を、再使用できる或いは使い捨てのカートリッジ内にパッケージ化することができる。このようなキットの中には、様々な種類の検査ストリップ装置（例えば、電気化学及び／または測光検査ストリップ装置）を含むものもある。これらの様々な検査ストリップ装置は、同じ或いは異なった試薬を含み得る。
【００４５】
本発明に従ったあらゆるシステムの構成部品の特性に関係なく、本検査ストリップ装置（電気化学装置、測光装置、或いはその他の装置に拘らず）は測定器内に組み込まれるのが好ましい。具体的には、図１に示されているように、検査ストリップ装置２は、第１の端部８及び第２の端部１０を有する。皮膚刺入或いは穿刺用のブレード即ち針４は、第１の端部８に取り付けられており、少なくとも第２の端部１０が測定器６の内部に挿入されるように構成されている。
【００４６】
測定器６は、片手で保持して操作できるような大きさの人間工学的に設計されたハウジング１２を有する。ハウジング１２は、金属、プラスチック、またはその他の好適な材料から形成することができるが、好ましくは軽量で耐久性のある材料が好ましい。ハウジングの先端部分１４には開口１６が設けられている。この開口１６により、検査ストリップ装置２が測定器６内の収納された位置から突出した位置に移動できる。この突出した位置では、検査ストリップ微細針／ランセット４の少なくとも一部が開口１６の外側に突き出ている。
【００４７】
先端部分１４は更に、検査ストリップ装置２が検査ストリップ受容機構１８内に受容される区画を画定している。ハウジング１２から先端ハウジング部分１４を取り外して、検査ストリップ装置２を測定器６の検査ストリップ受容機構１８内に挿入できる。別法では、開口１６を介して、検査ストリップ装置２を測定器６内に挿入し、機構１８内に挿入しても良い。
【００４８】
先端ハウジング部分１４は、分析対象物質の濃度測定を実施する前に検査ストリップ装置２と受容領域１８との取り付け状態の良否を確認でき、かつ検査部位を目視して、アッセイ中に体液でストリップ２が満たされているかを視認できるように（特に、そのような確認のための電子検知器がない場合）、透明或いは半透明であるのが好ましい。検査ストリップ装置２が適切に受容機構１８内に接続されている場合は、検査ストリップ装置２を備えたバイオセンサが、測定器の検査用部品に機能的に接続される。電気化学検査ストリップの実施形態では、バイオセンサの電極は、測定器の電子機器と機能的に接続され、測光検査ストリップの実施形態では、信号生成系を有するマトリックス領域或いは膜領域が測定器の光学部品と機能的に接続される。検査ストリップ装置２内の反応ゾーン即ちマトリックス領域のそれぞれが液体試料で満たされると、測定器の電子部品或いは光学部品が、入力信号を検査ストリップバイオセンサに供給し、測定される液体試料の特性を含む出力信号を検査ストリップバイオセンサから受け取る。
【００４９】
圧力リング２０が開口１６の外周に設けられており、検査の際にその先端面が皮膚に押圧され、刺入部位を取り囲むように構成されている。圧力リング２０により皮膚に加えられる圧力によって周囲組織からの体液の流出が促され、検査ストリップ装置２内に体液が移動する。
【００５０】
先端ハウジング部分１４は、測定器６に移動可能に接続され、先端ハウジング部分１４が測定器の長手方向の軸に沿って僅かに平行移動即ち押し下げ可能であるのが好ましい。先端ハウジング部分１４とハウジング１２の基端部分との間には圧力センサ２２が設けられている。この圧力センサ２２は、圧力リング２０が皮膚に押し付けられた時に先端ハウジング部分１４にかかる圧力を検知及び測定する。圧力センサ２２は、エレクトロニクスの分野で一般的な電気センサが好ましい。圧力センサ２２と電気的に接続された圧力センサインジケータ２４が、先端ハウジング部分１４に加えられた圧力のレベルを示すように設けられているため、使用者は必要に応じて圧力を調整して最適な圧力にすることができる。
【００５１】
多くの実施形態では、測定器６は、入力パラメータや検査結果等のデータを表示するためのＬＣＤディスプレイ等のディスプレイ２６を有する。更に、測定器６は、測定器の動作部品にデータを入力するため並びに検査ストリップ装置２の刺入動作を制御するために様々な制御部及びボタンを有する。例えば、検査ストリップ装置２を測定器６内の装着位置に配置するためにレバー２８が用いられる。レバー２８には、後に要求時にボタン３０を押して開口１６から検査ストリップ装置２を突出させるためにばね機構（図示せず）が予め装着されている。先端ハウジング部分１４が皮膚に適切に配置されたら、体液に接触するように検査ストリップ装置２を突出させて微細針４を皮膚に瞬時に刺入することができる。ボタン３２及びボタン３４を押すことにより、測定が検査／情報目的（及び測定器の電子部品内のメモリー手段から結果を回収するため）であるか或いは較正目的であるかを示す測定器の動作部への信号が入力される。
【００５２】
測定器６は更に、複数の本検査ストリップ装置を受容する取り替え可能なキャリッジを受容及び保持するように構成することができる。検査ストリップ装置を使用した後、測定器は、使用済み検査ストリップを排出するか、或いはそれらを保持して後に廃棄することができる。このような構造により、これまで必要であった検査ストリップの取り扱いが不要になり、ストリップの損傷の可能性及び患者への悪影響を最小にすることができる。更に、手動で検査ストリップを取り扱わなくて済むため、検査ストリップの大きさをかなり小さくすることができ、これにより必要な材料を減らしてコストを削減できた。本出願と当日に出願の名称が「処置が最小限の分析物検査装置（ＭｉｎｉｍａｌＰｒｏｃｅｄｕｒｅＡｎａｌｙｔｅＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ）」である米国特許出願（代理人整理番号ＬＩＦＥ‐０５４）に開示された測定器は、上記した測定器の特徴を備えている。
【００５３】
更に、本システムと共に使用するのに好適な測定器の機能の態様が、米国特許第６，１９３，８７３号、並びに自己の同時係属出願の米国特許出願番号第０９／４９７，３０４号、同第０９／４９７，２６９号、同第０９／７３６，７８８号、同第０９／７４６，１１６号及び同第０９／９２３，０９３号に開示されている。もちろん、測光アッセイシステムを用いるこれらの実施形態では、分光光度計即ち光学測定器が用いられ、使用に適したこのような測定器の機能の特徴が、例えば米国特許第４，７３４，３６０号、同第４，９００，６６６号、同第４，９３５，３４６号、同第５，０５９，３９４号、同第５，３０４，４６８号、同第５，３０６，６２３号、同第５，４１８，１４２号、同第５，４２６，０３２号、同第５，５１５，１７０号、同第５，５２６，１２０号、同第５，５６３，０４２号、同第５，６２０，８６３号、同第５，７５３，４２９号、同第５，７７３，４５２号、同第５，７８０，３０４号、同第５，７８９，２５５号、同第５，８４３，６９１号、同第５，８４６，４８６号、同第５，９６８，８３６号、及び同第５，９７２，２９４号に開示されている。
【００５４】
本発明は、例えば試料の分析対象物質の濃度等の試料の特性を決定するための方法を提供する。本方法は、様々な分析対象物質の濃度測定に使用することができ、代表的な分析対象物質には、グルコース、コレステロール、乳酸、アルコール等が含まれる。多くの実施形態では、本方法は、生理学的試料中のグルコースの濃度測定に用いられる。本発明に従った検査装置２は、血液或いは血液分画、特に全血或いは間質液中の分析対象物質の濃度測定に適している。
【００５５】
本発明の方法を実施する際は、まず少なくとも１つの上記した本検査ストリップ装置を用意し、本微細針４を皮膚の標的領域内に挿入する。通常は皮膚刺入部材を、指或いは前腕の皮膚に約１秒〜６０秒、より一般的には約１秒〜１５秒、更に一般的には約１秒〜５秒の間挿入する。採取する生理学的試料の種類によるが、皮膚刺入部材４は真皮、表皮、及び角質層を含む様々な皮膚層に刺入されるが、多くの実施形態では皮膚の皮下層よりも深く刺入される。
【００５６】
本検査ストリップは、ハンドヘルド型であって手動で皮膚に挿入される。本検査ストリップはまた、上記したようなハンドヘルド測定器と共に用いるのが好ましい。従って、１つの検査ストリップ装置２が、初めに検査ストリップ測定器内に挿入されるか、或いは検査ストリップが予め装着されたカートリッジ（図示せず）によって供給されるかの何れかである。後者の実施形態では、カートリッジが取り外し可能に測定器６に接続できるのが好ましい。使用済みストリップは、測定器から排出されるか或いはカートリッジ内の別の区画内に貯めるかして自動的に廃棄される。一方、未使用の検査ストリップは、カートリッジから自動的に取り出され、測定器の受容領域内に挿入される。
【００５７】
検査ストリップ装置２が機構１８内に適正に収容されたら、検査ストリップ装置２をレバー２８でばねを押して後ろに引き、発射準備をする。次に、先端ハウジング部分１４、即ち圧力リング２０が皮膚の標的領域に接触するように、測定器６を皮膚表面に対してほぼ垂直に配置する。皮膚の標的領域に手動で圧力を加えて、測定器の先端部１４を皮膚の標的領域に押圧し、皮膚刺入部材４が皮膚に正しく挿入されるようにする。このように押圧すると、反力により先端ハウジング部分１４が圧力センサ２２を押し戻す。
【００５８】
次に、反対圧力の相対値（即ち、高い、正常、低い）が、オプションの圧力センサインジケータ２４によって測定され表示される。加えられる圧力の値は、概ね正常範囲内にあるのが好ましい。使用者は、インジケータ２４により過剰な圧力や過少な圧力を視認できる。加えた圧力が正常であるとインジケータに表示されたら、次に使用者は、ばね解放ボタン３０を押す。ばねの伸びる力により、受容／保持機構１８及び検査ストリップ装置２が前方に発射され、皮膚刺入部材４が開口１６を介して皮膚の標的領域に刺入する。
【００５９】
手動で行うか或いは測定器６を使用するかに拘らず、刺入部材４の皮膚への刺入により液体試料のプール領域が生成され得る（後述するが、図４Ａ〜図７に示されている皮膚刺入部材内の凹部即ち開口によって画定される）。このような場合、液体試料が空間構造（例えば、皮膚刺入部材４内の凹部即ち開口）によるプール領域内に進入する。また、皮膚刺入部材の反対側からも進入し得る。次に溜まっている液体試料が、少なくともその液体試料に作用する毛管現象により、液体経路を介して検査ストリップの反応ゾーン即ち検査ストリップに直接移送される。大きなプール領域が設けられていない構造でも、或る状態では毛管作用が上手く働くが、このような構造は最適とは言えない。
【００６０】
何れの場合も、創傷部位からバイオセンサへの液体の移送は、圧力リング２０によって刺入部位の周りに正圧を加えることによって促進したり、液体経路を介して負圧にして経路の先端に露出した体液を吸引して促進することができる。バイオセンサ反応ゾーンに体液が進入することにより単にその領域を満たすことができる。別法では、副経路或いは別の類似の移送構造によって移送しても良い。
【００６１】
測定器６が、反応ゾーン即ちマトリックス領域が体液の試料で完全に満たされたと検知したら、測定器の電子部品或いは光学部品で採取した試料を分析する。この段階で、測定器を患者の刺入部位から取り外すか、或いは結果がディスプレイに表示されるまでその表面に残置する。測定器６はまた、代替或いは追加として、反応セルが体液試料で満たされたら微細針ストリップを皮膚から自動的に引き抜くための手段を含み得る。
【００６２】
電気化学系の分析対象物質の濃度測定アッセイでは、対／基準電極及び動作電極を用いて電気化学測定が行われる。電気化学測定は、電気化学検査ストリップを用いる測定器及びアッセイの種類によって様々である（例えば、アッセイがクーロメトリ法、電流測定法、或いは電位測定法であるかによって異なる）。一般に、電気化学測定法は、電荷（クーロメトリ法）、電流（電流測定法）、電位（電位測定法）を測定し、試料が反応ゾーンに移送されてから通常は所定時間測定する。上記した電気化学測定法については、米国特許第４，２２４，１２５号、同第４，５４５，３８２号、及び同第５，２６６，１７９号、並びに国際特許出願第ＷＯ　９７／１８４６５号及び同第ＷＯ　９９／４９３０７号に開示されている。
【００６３】
反応ゾーンで生成された電気化学信号の検出の後、試料中に含まれる分析対象物質の量が、通常は既に得ている一連のコントロール値即ち標準値と生成された電気化学信号とを比較して決定される。多くの実施形態では、電気化学信号の測定ステップ及び分析対象物質の濃度導出ステップは、検査ストリップと共に動作して検査ストリップに導入された試料中の分析対象物質の濃度の値を算出するようにデザインされた装置によって自動的に行われる。使用者がただ単に試料を反応ゾーンに入れ、分析対象物質の最終の濃度結果を装置から読めば良いような、これらのステップを自動的に実施する代表的な読取り装置が、１９９９年６月１５日に出願の同時係属出願の米国特許第０９／３３３，７９３号に詳細に開示されている。
【００６４】
測色即ち測光分析対象物質濃度測定アッセイの場合、本検査ストリップ即ち検査ストリップの反応領域に導入される試料が、反応ゾーンの信号生成系の要素と反応し、試料中に初めに含まれていた分析対象物質の量に比例する量の分析対象物質を表す検出可能な生成物が生成される。次に、検出可能な生成物（即ち、信号生成系によって生成された信号）の量が決定され、試料中に初めに含まれていた分析対象物質の量が求められる。このような測色アッセイでは、光学測定器を用いて上記した検出ステップ及び算出ステップを実施する。上記した反応、検出、及び算出ステップ、及びこれらを実施するための器具が、米国特許第４，７３４，３６０号、同第４，９００，６６６号、同第４，９３５，３４６号、同第５，０５９，３９４号、同第５，３０４，４６８号、同第５，３０６，６２３号、同第５，４１８，１４２号、同第５，４２６，０３２号、同第５，５１５，１７０号、同第５，５２６，１２０号、同第５，５６３，０４２号、同第５，６２０，８６３号、同第５，７５３，４２９号、同第５，７７３，４５２号、同第５，７８０，３０４号、同第５，７８９，２５５号、同第５，８４３，６９１号、同第５，８４６，４８６号、同第５，９６８，８３６号、及び同第５，９７２，２９４号に詳細に示されており、これらの特許に言及することを以って本明細書の一部とする。本発明と共に使用するのに好適なこのような測色或いは測光試薬検査ストリップの例が、米国特許第５，５６３，０４２号、同第５，７５３，４５２号、同第５，７８９，２５５号に開示されており、これらの特許に言及することを以ってその内容を本明細書の一部とする。
【００６５】
検査ストリップ装置
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、第１の検査部材即ちテスター２が示されている。テスター２は、検査ストリップ３６と、針／微細針或いはランス／ランセット部分３８（本明細書では、互いに置換ができる）とを含む。図２Ｂは、検査ストリップ３６から分離されたランス部材３８を示す図である。ランス部材３８と検査ストリップ３６が互いに取り付け、固定、或いは接着されて図２Ａに示すテスター２が形成される。
【００６６】
検査ストリップは、基板４２に設けられたバイオセンサ４０を含む。これらを接着するために接着部材４４が用いられている。図２Ａに示されているバイオセンサは、膜及び／またはマトリックスと共に設けられる測色式センサである。センサを読めるように開口即ち透明なウインドウ４６が基板４２に設けられている。
【００６７】
図２Ｂのランス部材を図２Ａの検査ストリップに接着するために、接着部材４８がランス部材のベース部５０に設けられ、ベース部５０が検査ストリップの対向する部分に接続される。もちろん、このような部材の向きは様々にできる。一般に、そのような部材は適正な構造を保つように設けられる。図５Ａ及び図５Ｂは、ランス部材を検査ストリップに接着するために用いられる別の接着部分の配置例を示す図である。
【００６８】
相対的な向きや構造に関係なく、オプションの接着部分４４と同様に接着部分４８はダブルスティックテープであっても良いし、或いは直接塗られる接着剤であっても良い。別法では、部材３６及び部材３８の接着は、代わりに従来の機械的溶接（例えば、超音波溶接）或いは化学的接合を用いても良い。更に、補助接着部材を用いて検査ストリップを本発明に従ったランス部材に接続しても良い。
【００６９】
このような例が図３Ａ及び図３Ｂに示されている。ここで、ランス部材３８は、ベース部５０の両側にフック即ちクラスプ部材５２が設けられている。図示されているように、このようなクリップはランス部材と一体的に形成されても良いし、また別個の部材であっても良い。
【００７０】
図４Ａ及び図４Ｂに示されている本発明の変更例では、それぞれの底面に接着剤が設けられるタイプのランス部材３８が用いられている。各ランス部材のベース部が、一或いは複数の接着層４４によって検査ストリップボディ３６に接着され得る。もちろん、別法では、接続の別の方法としてクリップオン式のランス部材を用いても良い。
【００７１】
図示されているように、図４Ａのランス部材は図４Ｂのランス部材とは厚みが異なる。これは、図４Ａのランス部材がプラスチックから形成され、図４Ｂのランス部材が金属から形成されるためである。実際、図示されているランス部材の何れの変更例も、代替として金属、プラスチック、合成材料、セラミック、或いは別の材料を用いて形成することができる。同様に、既に明らかなように、上記した取り付け方法は、何れのランス部材の変更例にも適用することができる。更に、後述する針４の構造及び液体移送についてのそれぞれのオプションの機能は、開示した何れかの検査ストリップ３６を備えた各変更例、並びにその他の変更例に適用することができる。
【００７２】
しかしながら、図４Ａ及び図４Ｂに示されている検査ストリップの実施形態の細部を初めに説明する。具体的には、この検査ストリップ３６は第１の電極５４及び第２の電極５６を含む。これらの電極は、上記したように電気化学センサの製造に関連して形成されるのが好ましい。全ての基板材料の厚みは、通常は約２５μｍ〜５００μｍであり、一般的には約５０μｍ〜４００μｍである。一方、金属層の厚みは、通常は約１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、より一般的には約１０ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲である。
【００７３】
接着部材５８は、反応ゾーン即ち反応領域６０を画定する電極間のスペーサとして機能し得る。電極同士は、電極間の間隙が極端に狭くなるように、全体的に互いに向き合って僅かな距離離間している。スペーサ層５８の厚みは、１０μｍ〜７５０μｍの範囲であって５００μｍ以下の場合が多く、より一般的には約２５μｍ〜約１７５μｍの範囲である。スペーサ層は、近接する電極を接着するために両面接着剤であるのが好ましい。何れの場合も、スペーサ層５８はあらゆる従来の材料から形成することができ、代表的な好適な材料として、ポリエチレンテレフタレート、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリイミド、ポリカーボネート等が挙げられる。
【００７４】
図示したように、動作電極及び基準電極は、概ねストリップ形に形成される。電極の長さは、通常は約０．７５インチ〜２インチ（１．９ｃｍ〜５．１ｃｍ）の範囲であり、より一般的には約０．７９インチ〜１．１インチ（２．０ｃｍ〜２．８ｃｍ）の範囲である。電極の幅は、約０．１５インチ〜０．３０インチ（０．３８ｃｍ〜０．７６ｃｍ）の範囲であり、より一般的には約０．２０インチ〜０．２７インチ（０．５１ｃｍ〜０．６７ｃｍ）の範囲である。或る実施形態では、一方の電極の長さが他方の電極の長さよりも短く、或る実施形態では、短い方の電極の長さは、他方の電極よりも約０．１３５インチ（３．５ｍｍ）短い。重なる部分の電極とスペーサの幅が一致するのが好ましい。ストリップに含まれるスペーサは、電極５６の端部から約０．３インチ（７．６ｍｍ）セットバックされ、電極間の開口６２の深さが約０．１６５インチ（４．２ｍｍ）である。しかしながら、このような開口は、測定器プローブを受容するための空間を提供するように構成されている。
【００７５】
ベント開口６４が、インレットポート６６から反応ゾーンに亘って設けられている。ベントにより、電極間の毛管作用により背圧の影響を受けることなく反応ゾーン内に試料を導入できる。スペーサ層５８は、反応ゾーン即ち反応領域が設けられるように形成されるのが好ましい。反応ゾーンの容積は、約０．０１μＬ〜１０μＬの範囲であり、一般的には約０．１μＬ〜１．０μＬの範囲であり、より一般的には約０．０５μＬ〜１．０μＬの範囲である。検査ストリップの反応領域内に導入される生理学的試料の量は様々であるが、一般的には約０．１μＬ〜１０μＬの範囲であり、より一般的には約０．３μＬ〜０．６μＬの範囲である。
【００７６】
ノッチ部分６８から試料が導入されるのが好ましい。ノッチ部分６８は、針４の構造と接し、溜まった即ち送られてきた試料をピックアップし、検査ストリップの反応ゾーンに向けて内側に移動させ、ノッチの縁に沿って試料の少なくとも一部を留める。
【００７７】
従って、図４Ａ及び図４Ｂに示されている本発明の例は、前方導入式検査ストリップである。図２Ａ及び図２Ｂに示されている検査ストリップは、センサの面（検査ストリップの下側の面）に沿ってサンプルが導入される。しかしながら、別の方法で導入することも可能である。側面導入式検査ストリップを用いることもできる。そのような検査ストリップは、ランス部材が僅かに改良され、上記した特許出願（代理人整理番号ＬＩＦＥ‐０３１／ＬＩＦＥ‐０３９）に開示されている。このような方法も本発明の一部であることを理解されたい。
【００７８】
ランス部材
本発明の一態様では、図示されているランス部材３８は様々な特徴を有する。上記した説明の通り、それぞれのランス部材は、通常は先端部７０を有するランセット／針即ち皮膚刺入部材４を含む。更に、ランス４のボディ及びベース部５０は、生物学的試料を集め、かつ／または所定の検査ストリップセンサ４０に送るために様々な特徴を含み得る。
【００７９】
実際に、最小の苦痛で患者の皮膚に挿入できる形状であれば、あらゆる好適な形状の皮膚刺入部材４を本検査ストリップ装置に用いることができる。例えば、皮膚刺入部材は、実質的に平坦即ち平面的な構造、実質的に円筒状、楔状、または実質的に平坦な三角構造のような三角形、ナイフ形、或いはあらゆる他の好適な形状にすることができる。皮膚刺入部材の断面形状、或いは皮膚に挿入できる皮膚刺入部材の少なくとも一部の断面形状は、あらゆる形状とすることができ、限定するものではないが、実質的に矩形、長円、正方形、楕円、円形、菱形、三角形、及び星形等にすることができる。更に、皮膚刺入部材は、テーパー状にしたり、その他のその先端部にポイント即ち尖を有するように形成しても良い。このような構造はまた、その先端部が斜角、またピラミッド形や三角形等の形状にしても良い。
【００８０】
皮膚刺入部材の寸法は、採取する生理学的試料の種類、理想的な挿入深さ、及び患者の皮膚層の厚み等の因子によって異なる。皮膚刺入部材は通常、皮膚に刺入でき、かつ液体を導入できるように構成され、皮膚に対する刺入及び引き抜きに十分に耐える剛性を有するようにデザインされる。一般に、これらの目的を達成するために、直径（皮膚刺入部材のベース部で測定される直径）に対する挿入深さ（皮膚刺入部材のベース部とその先端部との間の距離によって決まる）の比率は、約１対１、より一般的には約２対１、更に一般的には約５対１、或いは１０対１、場合によっては５０対１とする。
【００８１】
皮膚刺入部材の全長は、通常は約１μｍ〜３０，０００μｍの範囲であり、より一般的には約１００μｍ〜１０，０００μｍの範囲であり、更に一般的には約１，０００μｍ〜３，０００μｍの範囲である。皮膚刺入部材の挿入深さは、通常は約１μｍ〜５０００μｍの範囲であり、より一般的には約１００μｍ〜３０００μｍの範囲であり、更に一般的には約１０００μｍ〜２０００μｍの範囲である。皮膚刺入部材３８の高さ即ち厚み、少なくとも先端部分４の厚みは、通常は約１μｍ〜１０００μｍの範囲であり、より一般的には約１０μｍ〜５００μｍの範囲であり、更に一般的には約５０μｍ〜２５０μｍの範囲である。ベース部の外径は、通常は約１μｍ〜２０００μｍの範囲であり、より一般的には約３００μｍ〜１０００μｍの範囲であり、更に一般的には約５００μｍ〜１０００μｍの範囲である。多くの実施形態では、先端部の外径は、通常は約１００μｍ以下、より一般的には約２０μｍ以下、更に一般的には約１μｍ以下である。しかしながら、当業者であれば、皮膚刺入部材の外径はその長さに沿って様々であってもよく、また実質的に同一であっても良いことを理解できよう。
【００８２】
ランス部材３８に設けることができる上記した液体移送構造が、或る例では、好ましくは毛管作用の起こる寸法である溝７２のみが含まれる。図２Ａ及び図３Ａの検査ストリップと共に機能するように構成された流路は、センサのマトリックス或いは膜と連通するように十分な長さを有するのが好ましい。流路は、何れか一方の側（従って溝の形態を取る）或いは両側が開口するようにできる。この流路の長さは、液体試料が不足せず、かつ標的とする部位に一致するように限定されるのが好ましい。
【００８３】
図４Ａ及び図４Ｂは、幾分異なったランス構造を示す図である。それぞれの図面には、凹状のプール領域７４が設けられている。本発明のこの例では、上記したように液体が直接ランセット４からアクセスポート６６に移送されるため、プール領域から液体を移送するための毛細管を必要としない。図４Ａ及び図４Ｂ（更に図５Ａ〜図７）に示されている例における凹部即ち空間画定領域の目的は、刺入された組織内に空間即ち容積部を作るためである。この空間は、体液が本検査ストリップ装置のバイオセンサ部分に送られる前に、生体内で体液が貯蔵されるタンクとして機能する。従って、従来の微細針よりも小さく、かつ／または尖った先端部に多量の体液を保持できるようになり、苦痛を小さくすることができる。利用できる体液の量が多くなったことにより、サンプリングの採取時間も短くできる。
【００８４】
一般に、本発明の空間画定ランセット構造は、刺入された組織内に空間を形成即ち画定する。この空間の容積は、バイオセンサの反応ゾーンの利用できる液体の容積と少なくとも同じ大きさである。このような空間即ち容積は、約１０ｎＬ〜約１，０００ｎＬの範囲であり、より一般的には約５０ｎＬ〜２５０ｎＬの範囲である。この容量は、皮膚刺入部材の構造が占める全容積の相当な部分であり、皮膚刺入部材が占める全容積の約５０％〜９９％の範囲であり、より一般的には約５０％〜７５％の範囲である。
【００８５】
図５Ａ〜図７に示されているランス部材の例は流路７２及び凹部７４を含む。図５及び図６の例は、プール領域近傍にも開口７６を含む。図５の例のプール領域の開口は、図５Ｂに最もよく示されている。このような開口の目的（及び図２Ａ〜図３Ｂに示されているランス部材の例における開口した毛細管を設ける目的）は、外部環境に試料収集構造領域を露出させて、体液の容量を増やし、その領域内への体液の流入速度を高めることにある。
【００８６】
例示されているように、凹部及び／または開口は、それらの対応する皮膚刺入部材の幅及び長さの実質的な部分を占め得る。それぞれの構造を画定する側壁７８は、通常の力が加わった時に微細針の構造を維持するために十分な厚みを有するが、試料を収集するための空間を最大にするために最小化し得る。
【００８７】
特にランス部材の液体移送用流路７２に関連する一或いは複数の別のオプション構造が図５Ａ〜図７のそれぞれに示されている。これらの構造は第２の液体移送経路８０と呼ぶ。それぞれが流路７２と連通したこれらの経路が試料を外向きに移送するため、対向して取り付けられた検査ストリップ内のセンサに試料が行き渡る。
【００８８】
流路７２と同様に、経路即ち流路８０は、微細針の開口した空間部分によって画定されたプール領域内の液体が毛細管作用を受け、生理学的試料がバイオセンサの反応ゾーン或いはマトリックス領域内に流入するような寸法に形成されるのが好ましい。従って、１つの液体経路即ち流路の直径或いは幅は、１０００μｍ以下であり、より一般的には約１００μｍ〜２００μｍの範囲である。この直径はその長さに沿って一定であっても良いし、変化しても良い。副流路８０の断面直径は約１μｍ〜２００μｍの範囲であって、より一般的には約２０μｍ〜５０μｍの範囲であるのが好ましい。これは、一次流路７２と同量の液体を移送する必要がないためである。
【００８９】
例示した実施形態では、分枝流路８０が流路７２から直交するように伸びているが、分枝流路８０は対応する流路から斜めに伸びても良い。分枝流路８０に関連したランス部材構造の別の例では、図７に示されているようにベース部内に同様の分枝流路が挿入され取り囲まれている。このような方法或いは別の方法で、流路８０が液体を移送できる領域を限定し、ランス部材３８と共に用いられる検査ストリップ３６の反応領域即ちセンサ領域のみに十分に試料が直接導入されるようにする。
【００９０】
本発明の或る実施形態では、流路は更に、試料の収集を補助する一或いは複数の試薬を含み得る。例えば、一或いは複数の親水性物質を流路に設けることができる。このような物質として、メルカプトエタン（ＭＥＳＡ）、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）、マコール（Ｍａｃｏｌ）、テトロニック（Ｔｅｔｒｏｎｉｃ）、シルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）、ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）、エアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）、ゲロポン（Ｇｅｒｏｐｏｎ）、チャプス（Ｃｈａｐｓ）、及びプルロニック（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ）等の表面修飾剤即ち界面活性剤が挙げられる。
【００９１】
検査ストリップ装置の製造
代理人整理番号がＬＩＦＥ‐０３５であって名称が「生理学的試料採取装置及びその使用方法（ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬＳＡＭＰＬＥＣＯＬＬＥＣＴＩＯＮＤＥＶＩＣＥＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＯＦＵＳＩＮＧＴＨＥＳＡＭＥ）」である米国特許出願に開示されている多くの技術を、ここに記載した検査ストリップ装置の製造に利用することができる。特に針／ランスの製造技術の細部を利用することができる。電気化学検査ストリップ製造の細部については、代理人整理番号がＬＩＦＥ‐０３１であって名称が「溶液乾燥装置（ＳＯＬＵＴＩＯＮＤＲＹＩＮＧＳＹＳＴＥＭ）」である特許出願、並びに代理人整理番号がＬＩＦＥ‐０３９であって名称が「溶液分散装置（ＳＯＬＵＴＩＯＮＳＴＲＩＰＩＮＧＳＹＳＴＥＭ）」に開示されている。
【００９２】
しかしながら、前の出願に開示された方法とここに開示する方法との大きな違いは、本発明では、ランス部材が補助構造として取り付けられた完全な検査ストリップが提供されるという点である。図２Ａ及び図３Ａは、このような方法による例を示す図である。別法では、本発明のランス部材と共に用いるように構成された検査ストリップが用意され、そこにランス部材が取り付けられる。図４Ａ及び図４Ｂは、そのような方法による例を示す図である。
【００９３】
何れの場合も、ランス部材と検査ストリップ部材とを別々に形成或いは調達し、後から取り付けることができる。初めに製品／装置を別々に作ることにより、製造を相対的に最適化することができる。対照的に、前記出願に記載されている一体型の検査ストリップ装置では、本発明の製造では考慮しなくてもよい材料の選択や製造工程の適否を考慮しなければならない。
【００９４】
ランス部材を検査ストリップに取り付けて完全な検査ストリップにする本発明に従った検査ストリップ装置を製品にする利点は、使用者自身がそのようにランス部材を検査ストリップに取り付けることができる点にある。特に、開示されたクリップ式の実施形態がこれに該当する（または、クリップ式の構造が用いられた実施形態の変更例）。このような柔軟性により、本発明に従った測定器と共に用いられる様々な市販の検査ストリップに使用できるランス部材を販売するという市場機会が生まれる。もちろん、ランス部材を様々に設計することが可能であるため、既存及び将来設計される様々なタイプのストリップに、クリップ、接着剤、またはその他の手段により取り付けることができる。
【００９５】
様々なオプション構造を含む特定の実施形態を用いて本発明を説明してきたが、本発明はそのような例に限定されるものではない。本発明はまた、記載した使用方法或いは記載した例による使用方法に限定されるものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものであることを理解されたい。
【００９６】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）前記流路が、前記プール領域内に存在する液体に毛細管現象が起きる寸法であることを特徴とする請求項１に記載のランス部材。
（２）更に、前記ベース部の面に凹部を含み、前記凹部が前記開口と連通していることを特徴とする請求項１に記載のランス部材。
（３）前記検査ストリップが電気化学的構造を含むことを特徴とする請求項２に記載の検査ストリップ組立体。
（４）前記検査ストリップが測色構造或いは測光構造を含むことを特徴とする請求項２に記載の検査ストリップ組立体。
（５）前記ランス部材が請求項１、実施態様（１）、若しくは実施態様（２）に従ったランス部材であることを特徴とする請求項２、実施態様（３）、若しくは実施態様（４）に記載の検査ストリップ組立体。
【００９７】
（６）生理学的試料中の少なくとも１つの分析対象物質の濃度を測定するためのシステムであって、実施態様（３）〜実施態様（５）に従った少なくとも１つの検査ストリップ組立体と、前記生理学的試料中の前記分析対象物質の濃度を自動的に測定するための測定器とを含み、前記測定器が前記検査ストリップ装置を受容するように構成されていることを特徴とするシステム。
（７）テスターを製造するための方法であって、実施態様（１）若しくは実施態様（２）に記載のランス部材を用意するステップと、基板及びバイオセンサを有する検査ストリップを用意するステップと、前記ランス部材のベース部を前記検査ストリップに取り付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の様々な例と共に用いることができる代表的な測定器の斜視図である。
【図２】図２Ａは測色検査装置に用いられる本発明の斜視図である。図２Ｂは接着剤及び機械的な取付具によって検査ストリップに取り付けられるランス部材の斜視図である。
【図３】図３Ａは測色検査装置に用いられる本発明の斜視図である。図３Ｂは接着剤及び機械的な取付具によって検査ストリップに取り付けられるランス部材の斜視図である。
【図４】図Ａは電気化学検査装置に用いられる本発明の斜視図であって、金属製ランス部材が示されている。図４Ｂは電気化学検査装置に用いられる本発明の斜視図であって、金属製ランス部材が示されている。
【図５】図５Ａは分散溝を用いた代替のランス構造の組立分解斜視図である。図５Ｂは図５Ａの構成部品を組み立てて、下側から見た斜視図である。
【図６】図５Ａ及び図５Ｂに類似した代替のランス部材の斜視図であって、構造が薄いことが特徴である。
【図７】更なる代替のランス部材の斜視図であって、嵌め込み凹部ゾーンを用いている。
【符号の説明】
【００９９】
２　ストリップ装置
４　皮膚刺入部材
６　使い捨て測定器
８　第１の端部
１０　第２の端部
１２　ハウジング
１４　先端部分
１６　開口
１８　検査ストリップ受容機構
２０　圧力リング
２２　圧力センサ
２４　インジケータ
２６　ディスプレイ
３０，３２，３４　ボタン
３８　ランセット部分
４０　バイオセンサ
４２　基板
４４，４８　接着部材
４６　ウインドウ
５０　ベース部
５４　第１の電極
５６　第２の電極
５８　接着部材
６０　反応領域
６２　開口
６４　ベント開口
６６　インレットポート
６８　ノッチ部分
７０　先端部
７２　流路
７４　プール領域
７６　開口
７８　側壁
８０　第２の流路

Claims (5)

1. 体液にアクセスして前記体液を検査ストリップセンサに移送するために検査ストリップに取り付けられるランス部材であって、
   実質的に平坦なベース部と、刺入部材と、流路とを含み、
   前記刺入部材が、その幅、直径、及び長さの寸法の実質的な部分を占める開口を有しており、
   前記流路が前記開口と連通しており、前記刺入部材を皮膚に刺入すると、前記開口によって前記皮膚内にプール領域が生成されることを特徴とするランス部材。
2. 検査ストリップ組立体であって、
   バイオセンサ及び支持部材を含む完全な検査ストリップと、
   前記検査ストリップに取り付けられる別個のランス部材とを含み、
   前記ランス部材が、少なくとも１つの刺入部材を含み、前記刺入部材によって得られる液体試料を前記バイオセンサに移送するように構成されていることを特徴とする検査ストリップ組立体。
3. 生理学的試料中の少なくとも１つの分析対象物質の濃度を測定するためのシステムであって、
   請求項２に従った少なくとも１つの検査ストリップ組立体と、
   前記生理学的試料中の前記分析対象物質の濃度を自動的に測定するための測定器とを含み、
   前記測定器が前記検査ストリップ装置を受容するように構成されていることを特徴とするシステム。
4. 生体液体試料中に含まれる少なくとも１つの分析対象物質の濃度を測定するための方法であって、
   前記検査ストリップ組立体が前記測定器の先端部内に機能的に受容される請求項３に記載のシステムを用意するステップと、
   前記測定器内に前記検査ストリップ組立体をばね荷重がかかるように装着するステップと、
   前記測定器の前記先端部を標的となる皮膚表面に機能的に接触させるステップと、
   前記ばね荷重がかかった検査ストリップ組立体を解放して、前記標的となる皮膚表面を前記刺入部材で刺入するステップと、
   試料を収集して、前記試料を前記バイオセンサに供給するステップとを含むことを特徴とする方法。
5. テスターを製造するための方法であって、
   請求項１に記載のランス部材を用意するステップと、
   基板及びバイオセンサを有する検査ストリップを用意するステップと、
   前記ランス部材のベース部を前記検査ストリップに取り付けるステップとを含むことを特徴とする方法。

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