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JP2014069027A - Suction type implantation device - Google Patents

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JP2014069027A
JP2014069027A JP2012220024A JP2012220024A JP2014069027A JP 2014069027 A JP2014069027 A JP 2014069027A JP 2012220024 A JP2012220024 A JP 2012220024A JP 2012220024 A JP2012220024 A JP 2012220024A JP 2014069027 A JP2014069027 A JP 2014069027A
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JP
Japan
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suction
skin
gap
embedding device
sensor chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012220024A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Aoki
貴裕 青木
Yasuaki Okumura
泰章 奥村
Masaru Minamiguchi
勝 南口
Masahiko Shioi
正彦 塩井
Tatsuro Kawamura
達朗 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012220024A priority Critical patent/JP2014069027A/en
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of inserting a sensor chip at a fixed angle into the skin surface for implantation because, according to the conventional dynamic skin elevation methods, an elevation of skin is not uniform depending on a person for implantation and an implantation part, and the depth of an implanted sensor chip and its inclination to the skin are not fixed in every implantation.SOLUTION: According to an implantation method provided in this invention, the skin surface for implantation is sucked to be elevated in an arbitrary shape, and a sensor chip is implanted in the epidermis or the dermis in the elevated skin through a surface parallel to a contact surface with the apex part of the skin surface, in order to highly efficiently attain the optical signal strength which can be obtained utilizing the surface of the sensor chip implanted in an organism such as reflected light, surface intensifying Raman light and fluorescence with respect to the light entering from the vertical direction to the contact surface.

Description

本発明は、生体内へのセンサーチップ埋め込み方法に対する装置に関するものである。特に、真皮内に、局在化表面プラズモン共鳴が発生する金属微粒子や、被検物質と反応して蛍光特性が変化する蛍光微粒子を皮膚表面に対して平行に埋め込みする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for a sensor chip embedding method in a living body. In particular, the present invention relates to an apparatus for embedding in a dermis parallel to the skin surface, metal fine particles in which localized surface plasmon resonance occurs or fluorescent fine particles whose fluorescence characteristics change by reacting with a test substance.

従来、生体外から特定波長の光を照射し、蛍光やラマン散乱光などの発生した光強度を検出し、グルコース等の被検物質の濃度を計測する装置が様々に提案されてきた。   Conventionally, various apparatuses have been proposed for measuring the concentration of a test substance such as glucose by irradiating light of a specific wavelength from outside the living body, detecting the intensity of generated light such as fluorescence or Raman scattered light.

前記披検物質濃度計測装置のうち、生体内へセンサーチップを埋め込み、前記埋め込みセンサーチップの表面で生じる現象を用いて、前記被検物質を検出する装置が従来提案されてきた。   Among the test substance concentration measuring devices, there has been conventionally proposed a device that embeds a sensor chip in a living body and detects the test substance using a phenomenon that occurs on the surface of the embedded sensor chip.

例えば、グルコースと反応することで蛍光特性が変化する試薬を含んだ微粒子をセンサーチップとして皮膚上層部に埋め込み、生体外から光を微粒子に照射し、微粒子で発生した蛍光を経皮的に検出することにより、グルコース濃度を計測する装置が開示されている。(特許文献1)。   For example, microparticles containing a reagent that changes its fluorescence characteristics by reacting with glucose are embedded in the upper layer of the skin as a sensor chip, and the microparticles are irradiated with light from outside the body, and the fluorescence generated in the microparticles is detected transcutaneously. Thus, an apparatus for measuring glucose concentration is disclosed. (Patent Document 1).

上記従来技術は、センサーチップを完全に生体内に埋め込むことで、グルコース濃度を測定したい時のみ外部から、ある波長の光を照射するだけで、都度の痛みを伴うことなく、所望の生体成分濃度を測定可能なことを意味している。   The above-mentioned conventional technology embeds the sensor chip completely in the living body, and only irradiates light of a certain wavelength from the outside only when it is desired to measure the glucose concentration. Means that it can be measured.

一方、センサーチップそのものの生体内への埋め込み装置として、皮膚を力学的に隆起させ、皮膚頂点に対する接面と平行な面で生体内の特定部位に穿刺可能な装置が従来提案されてきた。   On the other hand, as a device for embedding a sensor chip itself in a living body, a device has been proposed in which the skin is dynamically raised and can puncture a specific site in the living body in a plane parallel to the contact surface with the skin apex.

例えば穿刺針移動手段を移動させることによって穿刺針を移動させて、前記開口部から隆起させた皮膚に穿刺するように構成したことが開示されている(特許文献2参照)。   For example, it is disclosed that the puncture needle is moved by moving a puncture needle moving means so as to puncture the skin raised from the opening (see Patent Document 2).

上記技術は、所望の位置の皮膚を力学的に押し上げ、隆起させることによって、皮下の所望の位置及び部位を狙って穿刺可能なことを意味する。   The above technique means that the skin can be punctured at a desired position and site under the skin by mechanically pushing up and raising the skin at the desired position.

特表2002−519164号公報JP-T-2002-519164 特表2008−136271号公報Special table 2008-136271 gazette

しかしながら、上記従来の力学的皮膚隆起方法を用いると、所望の位置の皮膚が埋め込まれる人、埋め込み箇所、埋め込み都度に依存して一様に隆起されえないため、埋め込まれたセンサーチップの深さ、皮膚に対する傾きが埋め込む都度で一定にならない。従って、従来の方法では、埋めこみ皮膚に対してセンサーチップが傾いて挿入され、蛍光強度、または表面増強ラマン強度といった光学的信号強度を高効率に得ることが困難であるという課題を有していた。   However, when the above-described conventional mechanical skin bulging method is used, the skin of the desired position cannot be uniformly bulged depending on the person to be implanted, the location of implantation, and the degree of implantation, so the depth of the embedded sensor chip The inclination with respect to the skin does not become constant every time it is embedded. Therefore, the conventional method has a problem that it is difficult to obtain an optical signal intensity such as fluorescence intensity or surface-enhanced Raman intensity with high efficiency because the sensor chip is inserted while being inclined with respect to the embedded skin. .

そこで本発明は、前記従来課題を解決するために、所望の埋め込み皮膚表面を吸引することによって前記皮膚表面を一様な形状に隆起させ、前記隆起皮膚表面の頂点に対する接面に対して平行面を通じ、センサーチップを埋め込む装置を採用する。本発明の目的は、前記センサーチップ埋め込み装置により、生体内に埋め込まれたセンサーチップの所望の皮膚表面の頂点への接面に対する埋め込み角度を前記従来課題の装置より低減させることで、前記皮膚隆起表面の頂点部の接面に対し垂直方向から光を入射した際にセンサーチップ表面からの応答である蛍光強度、表面増強ラマン信号強度といった光学的信号強度を高効率に得られることである。   Therefore, in order to solve the above-described conventional problems, the present invention raises the skin surface into a uniform shape by sucking a desired embedded skin surface, and is parallel to the tangential surface with respect to the apex of the raised skin surface. A device that embeds the sensor chip is adopted. An object of the present invention is to reduce the embedding angle of the sensor chip embedded in the living body with respect to the contact surface to the apex of the desired skin surface by using the sensor chip embedding device, compared with the conventional device. Optical light intensity such as fluorescence intensity and surface-enhanced Raman signal intensity, which are responses from the surface of the sensor chip when light is incident from a direction perpendicular to the contact surface of the apex portion of the surface, can be obtained with high efficiency.

前記従来課題を解決するために、本発明のセンサーチップ埋め込み装置は、皮膚吸引機及び、埋め込み機から構成され、前記皮膚吸引機は、間隙部を有した皮膚隆起形状支持体、また前記間隙部内を外部から密閉可能な接着部、前記密閉された間隙部内の皮膚を前記間隙部形状に依存して隆起可能な吸引部、さらに間隙部内の空気の吸引部に至る経路として排気路を有し、前記間隙部内には、前記隆起皮膚がセンサーチップを埋め込み可能な程度に隆起されているか確認するためのセンサー及び、吸引部によって密閉された間隙部内の空気を吸引可能な吸引口を内包し、一方、前記埋め込み装置は、センサーチップを挿入可能にするシリンジと、シリンジを皮膚に対して平行方向から埋め込み可能にする支持台を有し、前記支持台上部にはシリンジを平行かつ安定的に保持可能な挿入針外筒を備え、前記センサーは所望の皮膚の隆起形状を検知でき、検知された信号を処理及び判断することができるコントローラで構成されている。   In order to solve the above-described conventional problems, a sensor chip embedding device according to the present invention includes a skin aspirator and an embedding machine, and the skin aspirator includes a bulge-shaped support body having a gap portion, and an inside of the gap portion. An adhesive part that can be sealed from the outside, a suction part that can bulge the skin in the sealed gap part depending on the shape of the gap part, and an exhaust path as a path to the air suction part in the gap part, The gap includes a sensor for confirming whether the raised skin is raised to such an extent that the sensor chip can be embedded, and a suction port capable of sucking air in the gap sealed by the suction part. The implanting device has a syringe that allows the sensor chip to be inserted, and a support base that enables the syringe to be embedded in a direction parallel to the skin. Nji with parallel and stably retainable insertion needle outer tube, said sensor is configured with a controller that can process and determines hump can detect, the detection signal of the desired skin.

前記センサーは、皮膚が間隙部形状に密着するようにして所望の深さを持って隆起されることを確認可能なものである。例えば、圧力センサー、光センサー、導電率センサーであることが好ましい。   The sensor can confirm that the skin is raised with a desired depth so as to be in close contact with the gap shape. For example, a pressure sensor, an optical sensor, or a conductivity sensor is preferable.

前記コントローラは、前記センサーを通じて前記皮膚が間隙部形状に沿ったセンサーチップを埋め込み可能な程度に隆起されているかを判断後に、隆起された皮膚形状をそのままの形状で維持できるように、前記吸引部を自動制御できるフィードバック回路を有する。   After the controller determines whether the skin is raised to such an extent that the sensor chip can be embedded along the gap shape through the sensor, the controller can maintain the raised skin shape as it is. Has a feedback circuit capable of automatically controlling.

前記支持台は前記皮膚に対して安定的に設置できるようにシリンジの長さよりも長いことが必要である。   The support base needs to be longer than the length of the syringe so that it can be stably installed on the skin.

本発明の吸引型埋め込み装置によれば、皮膚をセンサーチップ埋め込み可能な形状に隆起させた後に、吸引力を自動調整することで前記皮膚形状を前記形状で維持し、前記隆起皮膚頂点に接する面に平行な面でセンサーチップを生体皮膚内の所望の位置に埋め込むことによって、前記接面に対して垂直な方向から隆起皮膚頂点に入射した光の前記センサーチップ表面を介して得ることができる蛍光強度、表面増強ラマン信号強度といった光学的信号強度を高効率に得られるため、有効である。   According to the suction type embedding device of the present invention, after the skin is raised to a shape that can be embedded in the sensor chip, the skin shape is maintained in the shape by automatically adjusting the suction force, and the surface that contacts the apex of the raised skin Fluorescence that can be obtained through the sensor chip surface of light incident on the apex of the raised skin from a direction perpendicular to the contact surface by embedding the sensor chip in a desired position in the living skin with a plane parallel to This is effective because optical signal intensity such as intensity and surface enhanced Raman signal intensity can be obtained with high efficiency.

本発明の実施の形態1における吸引型埋め込み装置100の構成を示す概要断面図Schematic sectional view showing the configuration of the suction type embedding device 100 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における吸引型埋め込み装置100の詳細を示す断面図Sectional drawing which shows the detail of the suction type | mold embedding apparatus 100 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における吸引型埋め込み装置100に挿入可能なシリンジの構成を示した断面図Sectional drawing which showed the structure of the syringe which can be inserted in the suction type | mold embedding apparatus 100 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における吸引型埋め込み装置100の全構成を示した詳細断面図Detailed sectional view showing the entire configuration of suction-type embedding device 100 according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の吸引型埋め込み装置100全体構成を示した詳細な平面図Detailed plan view showing the entire structure of the suction type embedding device 100 of the present invention 本発明の実施の形態1における光学センサーを用いた場合の吸引型埋め込み装置100の断面図Sectional drawing of the suction type embedding apparatus 100 when the optical sensor in Embodiment 1 of this invention is used. 本発明の実施の形態1における導電率センサーを用いた場合の吸引型埋め込み装置100の断面図Sectional view of suction-type embedding device 100 when the conductivity sensor according to Embodiment 1 of the present invention is used. 本発明吸引型埋め込み装置100の実施方法を説明した断面図Sectional drawing explaining the implementation method of the suction type embedding apparatus 100 of this invention

以下、本発明の実施の形態について、図1から図7を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本発明の実施の形態における吸引型埋め込み装置100の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a suction type embedding device 100 according to an embodiment of the present invention.

図1において吸引型埋め込み装置100は、皮膚吸引機200、埋め込み機300から構成されている。   In FIG. 1, the suction-type embedding device 100 includes a skin suction device 200 and an embedding device 300.

皮膚吸引機200は、図2に示されているように、所望の皮膚を隆起可能な吸引部210、隆起させた皮膚を一定の形状に保持・制限可能な間隙部220、間隙部220内部を密閉遮断可能な接着部260、間隙部220から吸引部210まで通じている排気路230、間隙部内に設置された吸引口240、及び皮膚の形状変化を検知可能なセンサー250及びセンサー250で読み取った情報を処理し、皮膚がセンサーチップ410を埋め込むために必要十分な形状に隆起されたか判断するコントローラ600から構成される。   As shown in FIG. 2, the skin suction machine 200 includes a suction part 210 that can raise a desired skin, a gap part 220 that can hold and restrict the raised skin in a certain shape, and an interior of the gap part 220. It was read by the adhesive part 260 that can be hermetically shut off, the exhaust passage 230 that leads from the gap part 220 to the suction part 210, the suction port 240 installed in the gap part, and the sensor 250 and the sensor 250 that can detect changes in the shape of the skin. It comprises a controller 600 that processes information and determines whether the skin has been raised to a shape sufficient to embed the sensor chip 410.

一方、埋め込み機300は、同じく図2に示されているように、センサーチップ410を埋め込み所望の皮膚500にセンサーチップ410ないしシリンジ400を挿入する際に埋め込み機300を正しく保持可能な把持部310、及び挿入針外筒320、皮膚吸引機200とシリンジ400を接続する案内孔320、及び埋め込み機300を皮膚500表面に対して安定的に保持可能な支持台340で構成される。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the implanter 300 also has a grasping portion 310 that can correctly hold the implanter 300 when the sensor chip 410 or the syringe 400 is inserted into the desired skin 500 by embedding the sensor chip 410. And an insertion needle outer cylinder 320, a guide hole 320 for connecting the skin suction device 200 and the syringe 400, and a support base 340 that can stably hold the implanter 300 against the surface of the skin 500.

シリンジ400は、図3に示されているように皮下の生体成分を測定可能にするセンサーチップ410、センサーチップ410を力学的に押し込むことで皮膚500に埋め込み可能なプランジャ440、及びプランジャ440の通り道である挿入針内筒430、皮膚500内に穿刺可能な挿入針420で構成される。   As shown in FIG. 3, the syringe 400 includes a sensor chip 410 that enables measurement of a subcutaneous biological component, a plunger 440 that can be embedded in the skin 500 by mechanically pushing the sensor chip 410, and a path of the plunger 440. The insertion needle inner cylinder 430 and the insertion needle 420 that can be punctured into the skin 500 are configured.

皮膚500は、図4に示されているように主に表皮組織510、真皮組織520、皮下組織530から構成される。   As shown in FIG. 4, skin 500 is mainly composed of epidermal tissue 510, dermal tissue 520, and subcutaneous tissue 530.

表皮組織510は、生体の表面にあり、0.2〜0.5mm程度の厚さを有する。   The epidermal tissue 510 is on the surface of the living body and has a thickness of about 0.2 to 0.5 mm.

真皮組織520は、0.5〜2mm程度の厚さを有する。   The dermis tissue 520 has a thickness of about 0.5 to 2 mm.

センサーチップ410は真皮組織520中に埋め込み、組織細胞間の体液、即ち細胞間質液に浸った状態にある。真皮組織520中では毛細血管が多数存在するので、細胞間質液にはこれら毛細血管中の成分が浸透していることがよく知られている。   The sensor chip 410 is embedded in the dermal tissue 520 and is immersed in a body fluid between tissue cells, that is, a cell interstitial fluid. Since many capillaries exist in the dermis tissue 520, it is well known that components in the capillaries penetrate into the interstitial fluid.

特に、グルコースは浸透性が高いことから、細胞間質液のグルコース濃度は、血糖値との相関が高いことが確認されている。皮下組織530は主に脂肪細胞から構成される。   In particular, since glucose has high permeability, it has been confirmed that the glucose concentration of the interstitial fluid has a high correlation with the blood glucose level. The subcutaneous tissue 530 is mainly composed of fat cells.

間隙部220は、吸引部210によって吸引された皮膚500の形状を制限し、決定し、維持するものでなければならない。   The gap 220 must limit, determine and maintain the shape of the skin 500 sucked by the suction part 210.

ここで、間隙部220の形状及び大きさの要件を、吸引部210によって隆起された前記皮膚500が間隙部220に密着すれば、前記皮膚500内にセンサーチップ410を埋め込み可能なものだと定義する。   Here, the requirement of the shape and size of the gap 220 is defined as that the sensor chip 410 can be embedded in the skin 500 if the skin 500 raised by the suction part 210 is in close contact with the gap 220. To do.

間隙部220の形状の例としては、半球が挙げられる。   An example of the shape of the gap 220 is a hemisphere.

その他にも、楕円球、直方体、立方体、円柱の一部といった構造体が挙げられる。   In addition, a structure such as an elliptical sphere, a rectangular parallelepiped, a cube, or a part of a cylinder may be used.

ただし、間隙部220の構造はこれらの構造体にのみ限定されるものではない。   However, the structure of the gap 220 is not limited to these structures.

さらに吸引部210を利用して皮膚500の隆起を可能にさせるために、間隙部220は吸引口240を内包している。   Further, in order to allow the skin 500 to rise using the suction part 210, the gap part 220 includes a suction port 240.

ただし、間隙部220に前記皮膚が密着し、そのままの形状を維持できる程度に隆起可能であれば、吸引口240の形状、数は一意に制限されるべきものではない。   However, the shape and number of the suction ports 240 should not be uniquely limited as long as the skin is in close contact with the gap 220 and can be raised to the extent that the shape can be maintained as it is.

吸引部210は、間隙部220に前記皮膚が触れた状態を維持できる程度に密着して隆起を満たすような吸引力を少なくとも有さなければならない。   The suction part 210 must have at least a suction force that fills the bulges so that the skin 220 can be kept in contact with the gap part 220.

吸引部210の例としては、ダイアフラム型真空ポンプ、ドライポンプといった真空ポンプが挙げられる。   Examples of the suction unit 210 include a vacuum pump such as a diaphragm vacuum pump and a dry pump.

ただし、吸引部210はこれらのポンプにのみ限定されるものではない。   However, the suction unit 210 is not limited to these pumps.

センサー250は、隆起された皮膚500が間隙部220に触れた状態を維持できる程度に密着しているかどうかを確認するための能力を有しなければならない。   The sensor 250 must have the ability to check whether the raised skin 500 is tight enough to maintain contact with the gap 220.

各種センサーによって検知された前記信号は、コントローラ600に情報伝達及び処理され、コントローラ600は前記皮膚500が間隙部220に密着して変形されているかどうかを判断する。   The signals detected by the various sensors are transmitted to the controller 600 and processed, and the controller 600 determines whether the skin 500 is deformed in close contact with the gap 220.

センサー250の例としては、圧力センサー、光センサー、導電率センサーといったセンサーが挙げられるだろう。   Examples of sensor 250 may include sensors such as pressure sensors, light sensors, and conductivity sensors.

圧力センサーの場合、図5で示されているように、間隙部220内に少なくとも一箇所以上設置され、圧力センサーが隆起された皮膚から圧力の大きさと向きを検知し、コントローラ600に前記圧力信号を伝達する。圧力の大きさがある閾値を超え、かつその向きが間隙部220に対する応力方向の場合、コントローラ600は、隆起された皮膚500が間隙部220内壁に十分密着し、センサーチップ410を埋め込み可能だと判断する。   In the case of the pressure sensor, as shown in FIG. 5, at least one or more places are installed in the gap 220, the pressure sensor detects the magnitude and direction of the pressure from the raised skin, and the controller 600 transmits the pressure signal. To communicate. When the magnitude of the pressure exceeds a certain threshold value and the direction thereof is a stress direction with respect to the gap 220, the controller 600 indicates that the raised skin 500 is sufficiently in close contact with the inner wall of the gap 220 and the sensor chip 410 can be embedded. to decide.

一方、光センサーの場合、図6に示されるように、少なくともレーザー251と受光部252の一対の組み合わせが一箇所以上、間隙部220内に設置される。レーザー251から発せられた光の透過光量は受光部252で検知され、コントローラ600に信号として転送される。そのレーザー251の照射光量に対する受光部252における光量の割合がある閾値以下の際には、コントローラ600は隆起された皮膚500が間隙部220に密着されて隆起されていると判断を下す。   On the other hand, in the case of the optical sensor, as shown in FIG. 6, at least one pair of a combination of the laser 251 and the light receiving unit 252 is installed in the gap 220. The transmitted light amount of the light emitted from the laser 251 is detected by the light receiving unit 252 and transferred to the controller 600 as a signal. When the ratio of the light amount in the light receiving unit 252 to the irradiation light amount of the laser 251 is equal to or less than a certain threshold value, the controller 600 determines that the raised skin 500 is in close contact with the gap 220 and is raised.

最後に、導電率センサーの場合、図7に示されているように、間隙部220内に少なくとも一対の電極部すなわち、第一電極部253、第二電極部254が一箇所以上設置される。隆起された皮膚500が第一電極部253と第二電極部254同時に触れている場合、電源255から第一電極部253、隆起された皮膚500内部を伝って第二電極部254に電圧差が生じる仕組みである。そして、この流れた電圧差の情報はコントローラ600に伝達される。コントローラ600は、前述された電圧がある閾値を越えていた場合、埋め込み所望の皮膚500が間隙部220に密着され隆起されていると判断する。   Finally, in the case of the conductivity sensor, as shown in FIG. 7, at least one pair of electrode parts, that is, the first electrode part 253 and the second electrode part 254 are installed in the gap part 220. When the raised skin 500 touches the first electrode part 253 and the second electrode part 254 at the same time, a voltage difference is transmitted from the power source 255 to the first electrode part 253 and the raised skin 500 to the second electrode part 254. This is the mechanism that occurs. Information about the voltage difference that has flowed is transmitted to the controller 600. When the voltage described above exceeds a certain threshold, the controller 600 determines that the desired skin 500 to be implanted is in close contact with the gap 220 and is raised.

ただし、センサー250の種類は、先に記載された三つのセンサーにのみ限定されるべきものではなく、他のセンサーでも同様の能力を有していれば使用可能である。   However, the type of the sensor 250 should not be limited to only the three sensors described above, and other sensors can be used as long as they have similar capabilities.

コントローラ600が吸引部210によって隆起された皮膚500の間隙部220を埋めるかのように十分に密着していると判断した際には、吸引部210の吸引を一時停止し、隆起された皮膚500が間隙部220に密着した形状で保持されるように自動制御を実施する。   When the controller 600 determines that the gaps 220 of the skin 500 raised by the suction unit 210 are sufficiently close, the suction of the suction unit 210 is temporarily stopped to raise the raised skin 500. Is controlled so as to be held in close contact with the gap 220.

ただし、コントローラ600は、皮膚500の隆起形状が著しく損なわれた場合、再度吸引部210による吸引を再開することもできる。   However, if the raised shape of the skin 500 is significantly impaired, the controller 600 can restart the suction by the suction unit 210 again.

排気路230は吸引口240を通じて間隙部220の一部または全部を覆うように設置されている。   The exhaust path 230 is installed so as to cover part or all of the gap 220 through the suction port 240.

この排気路230は、吸引部210によって排気されるべき間隙部220内空気の経路として使用される。   The exhaust path 230 is used as a path for air in the gap 220 to be exhausted by the suction part 210.

排気路230の形状と断面は間隙部220及び吸引口240の形状にも依存するものの、全く同じ形状または大きさである必要はない。   Although the shape and cross section of the exhaust passage 230 depend on the shapes of the gap 220 and the suction port 240, they do not have to be exactly the same shape or size.

接着部260は、吸引部210によって間隙部220内の空気を排気できるように外気から密閉遮断される構造及び形状を有するべきである。   The bonding part 260 should have a structure and a shape that are hermetically sealed from outside air so that the air in the gap part 220 can be exhausted by the suction part 210.

接着部260の材料としては、天然ゴム、人工ゴムといったゴム、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミドといったプラスチック、アルミ、鉄といった金属が挙げられる。   Examples of the material of the bonding portion 260 include rubbers such as natural rubber and artificial rubber, plastics such as polystyrene, acrylic resin, and polyamide, and metals such as aluminum and iron.

ただし、吸着部260の材料は、前記要件を満たせば、これらの材料にのみ限定されるわけではない。   However, the material of the adsorption | suction part 260 is not necessarily limited only to these materials, if the said requirements are satisfy | filled.

シリンジ400は、図3に示されるように、センサーチップ410の大きさ若しくは形状に依存するものの、真皮520内部に埋め込み可能にするために、0.1-2.0 mm程度の内径を有することが望ましい。   As shown in FIG. 3, the syringe 400 preferably has an inner diameter of about 0.1 to 2.0 mm so that the syringe 400 can be embedded in the dermis 520 although it depends on the size or shape of the sensor chip 410.

ただし、センサーチップ410が埋め込まれていく過程を目視可能なように透明であることがより好ましい。   However, it is more preferable to be transparent so that the process in which the sensor chip 410 is embedded is visible.

また、市販されているシリンジでも皮膚500に穿刺及びセンサーチップ410を皮膚500の所望の位置に埋め込み可能であれば、使用可能である。   A commercially available syringe can also be used as long as it can puncture the skin 500 and embed the sensor chip 410 at a desired position on the skin 500.

挿入針外筒330はシリンジ400を保持し、かつ支持台340上に安定的に設置できるような形状及び大きさであればよい。   The insertion needle outer cylinder 330 may have any shape and size that holds the syringe 400 and can be stably installed on the support base 340.

挿入針外筒330の形状の一例としては、直方体、円柱といってものが挙げられる。   Examples of the shape of the insertion needle outer cylinder 330 include a rectangular parallelepiped and a cylinder.

ただし挿入針外筒330は、これらの形状に限定されるべきものではない。   However, the insertion needle outer cylinder 330 should not be limited to these shapes.

なお、挿入針外筒は内部の視認性を確保するために実質的には透明であることがより好ましい。   In addition, it is more preferable that the insertion needle outer cylinder is substantially transparent in order to ensure internal visibility.

挿入針420も表皮510及び真皮520を穿刺でき、かつセンサーチップ410の通路が確保され、かつ埋め込み可能であれば市販されている挿入針でも使用可能である。   The insertion needle 420 can also be used as a commercially available insertion needle as long as it can puncture the epidermis 510 and dermis 520 and the passage of the sensor chip 410 is secured and can be embedded.

また、挿入針420は、例えば、塑性加工によって製造される。   Further, the insertion needle 420 is manufactured by plastic processing, for example.

支持台340はセンサーチップ410を埋め込む際に吸引型埋め込み装置100が皮膚500表面所望の位置から脱離したり、ずれたりしないようにぴったりと皮膚に密着させるために、シリンジ400の長さよりも十分な長さと面積を有するべきである。   The support base 340 is sufficiently larger than the length of the syringe 400 so that the suction-type embedding device 100 closely contacts the skin so that the surface of the skin 500 is not detached from or displaced from the desired position when the sensor chip 410 is embedded. Should have length and area.

支持台340の材料の一例としては、軟質ポリウレタン等の軟質ポリマーやゴム弾性エストラマー、その他の合成樹脂やゴム等が列挙されうる。   Examples of the material of the support base 340 may include soft polymers such as soft polyurethane, rubber elastic elastomers, other synthetic resins, rubbers, and the like.

ただし、支持台340の材料としては、これらの材料だけに限定されるべきものではない。   However, the material of the support base 340 should not be limited only to these materials.

把持部310は、吸引型埋め込み装置100の使用者の指の一部または全部をかけて、挿入針420やプランジャ440を操作することによって各々、シリンジ400若しくは、センサーチップ410をより安定的に埋め込み可能な機能を有する。   The grasping part 310 embeds the syringe 400 or the sensor chip 410 more stably by operating the insertion needle 420 or the plunger 440 by putting part or all of the finger of the user of the suction type embedding device 100. It has possible functions.

案内孔320は、シリンジ400を皮膚吸引機200内に通すために設けられた孔であり、挿入針外筒330内に設けられた断面と同じ形状を有して設置されている。   The guide hole 320 is a hole provided to let the syringe 400 pass through the skin suction device 200 and has the same shape as the cross section provided in the insertion needle outer cylinder 330.

なお、開口の形状は、本実施形態の形状にのみ限定されるものではない。   Note that the shape of the opening is not limited to the shape of the present embodiment.

次に、表面増強ラマン原理を利用したグルコース検出用センサーチップを埋め込む際の本実施の形態における吸引型埋め込み装置100の動作について、図8を参照しながら説明していく。   Next, the operation of the suction-type embedding device 100 in the present embodiment when embedding a glucose detection sensor chip using the surface-enhanced Raman principle will be described with reference to FIG.

まず、図8.Aにおいてセンサーチップ410の埋め込み所望の皮膚500の場所を選択し、吸引型埋め込み装置100を設置する。   First, in FIG. 8.A, the desired skin 500 location of the sensor chip 410 is selected, and the suction-type embedding device 100 is installed.

この際、吸引型埋め込み装置100は接着部260によって間隙部220内が十分に密閉されるように支持台340を介して表皮510表面上に安定的に設置されるべきである。   At this time, the suction type embedding device 100 should be stably installed on the surface of the skin 510 through the support base 340 so that the inside of the gap portion 220 is sufficiently sealed by the adhesive portion 260.

吸引部210を通じて間隙部220内の皮膚500の吸引を開始する。   The suction of the skin 500 in the gap 220 is started through the suction part 210.

この時、排気路230及び吸引口240を通じて間隙部220内の空気が排気されていく。   At this time, the air in the gap 220 is exhausted through the exhaust path 230 and the suction port 240.

図8Bに示されるように所望の皮膚500がセンサーチップ410を埋め込むために必要な形状を有して変形されているか、すなわち間隙部220の形状に密着して隆起されているかをコントローラ600はセンサー250によって判断する。   As shown in FIG. 8B, the controller 600 determines whether the desired skin 500 is deformed to have a shape necessary for embedding the sensor chip 410, that is, whether the desired skin 500 is raised in close contact with the shape of the gap 220. Judged by 250.

前記吸引条件による皮膚500の間隙部220に変形して密着しているかどうか確認後、コントローラ600は、前記皮膚隆起形状を維持するように、吸引部210の吸引力の自動制御を行う。   After confirming whether the skin 500 is deformed and closely adhered to the gap portion 220 of the skin 500 according to the suction condition, the controller 600 automatically controls the suction force of the suction portion 210 so as to maintain the skin bulge shape.

吸引型埋め込み装置100の使用者は、図8.Cに示されるように、センサーチップ410を挿入針内筒430内に有したシリンジ400を把持部310に指の一部または全部をかけ、表皮510及び真皮520に穿刺し、皮下の所望の位置まで挿入針420を移動させる。   As shown in FIG. 8.C, the user of the suction-type embedding device 100 puts the syringe 400 having the sensor chip 410 in the insertion needle inner cylinder 430 and puts a part or all of the finger on the grasping portion 310, and 510 and the dermis 520 are punctured, and the insertion needle 420 is moved to a desired subcutaneous position.

最後に図8Dに示されるように、吸引型埋め込み装置100の使用者は、プランジャ440を押し出すことによって、センサーチップ410を表皮510内に挿入し、所望の皮膚の位置に留置させる。   Finally, as shown in FIG. 8D, the user of the suction-type implanter 100 pushes the plunger 440 to insert the sensor chip 410 into the epidermis 510 and leave it at the desired skin position.

センサーチップ410の埋め込み終了後、シリンジ400は隆起された皮膚500、案内孔320、挿入針外筒330の順で引き抜かれる。そして、吸引型埋め込み装置100の使用者は、吸引部210による吸引を解除した後に、吸引型埋め込み装置100をセンサーチップ410を埋め込んだ皮膚500表面から取り外す。以上で、埋め込み操作は終了である。   After the sensor chip 410 is embedded, the syringe 400 is pulled out in the order of the raised skin 500, the guide hole 320, and the insertion needle outer cylinder 330. The user of the suction type embedding device 100 removes the suction by the suction unit 210 and then removes the suction type embedding device 100 from the surface of the skin 500 in which the sensor chip 410 is embedded. This is the end of the embedding operation.

本実施形態の吸引型埋め込み装置100は、センサーチップ410を埋め込むために必要な形状と大きさを持つように間隙部220に密着して自動吸引、変形させ、皮膚の隆起形状が一定になった後に、隆起された皮膚500の頂点部に対する接面に対して平行な面上に打ち込むことで皮膚を人・身体箇所・都度に依存せず、センサーチップ410を皮膚500表面に対して平行に留置させることができる。   The suction-type embedding device 100 according to the present embodiment has the shape and size necessary for embedding the sensor chip 410 so that it is in close contact with the gap 220 and is automatically sucked and deformed, so that the raised shape of the skin becomes constant. Later, the sensor chip 410 is placed in parallel to the surface of the skin 500 without being dependent on the person, body location, or each time by driving into a surface parallel to the contact surface with respect to the apex of the raised skin 500. Can be made.

吸引型埋め込み装置100は、隆起された皮膚表面の頂点に接する面に対して平行な面上にセンサーチップが埋め込まれることにより、前記接面に垂直な方向から入射した光に対するセンサーチップ410表面を介して得ることのできる蛍光強度及び表面増強ラマン信号強度といった光学的信号強度を高効率で検出可能にする。   The suction-type embedding device 100 embeds a sensor chip on a surface parallel to the surface that contacts the apex of the raised skin surface, so that the surface of the sensor chip 410 with respect to light incident from a direction perpendicular to the contact surface can be obtained. Optical signal intensity such as fluorescence intensity and surface-enhanced Raman signal intensity that can be obtained through the detection can be detected with high efficiency.

本発明を用いて、センサーチップが皮膚の内部に埋め込まれる。   Using the present invention, a sensor chip is embedded in the skin.

100 吸引型埋め込み装置
200 皮膚吸引機
210 吸引部
220 間隙部
230 排気路
240 吸引口
250 センサー
251 レーザー
252 受光部
253 第一電極部
254 第二電極部
255 電源
260 接着部
300 埋め込み機
310 把持部
320 案内孔
330 挿入針外筒
340 支持台
400 シリンジ
410 センサーチップ
420 挿入針
430 挿入針内筒
440 プランジャ
500 皮膚
510 表皮
520 真皮
530 皮下組織
600 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Suction type embedding device 200 Skin suction device 210 Suction part 220 Gap part 230 Exhaust path 240 Suction port 250 Sensor 251 Laser 252 Light receiving part 253 First electrode part 254 Second electrode part 255 Power supply 260 Adhesion part 300 Implanter 310 Grasping part 320 Guide hole 330 Insert needle outer cylinder 340 Support base 400 Syringe 410 Sensor chip 420 Insert needle 430 Insert needle inner cylinder 440 Plunger 500 Skin 510 Epidermis 520 Dermis 530 Subcutaneous tissue 600 Controller

Claims (8)

皮膚吸引機と埋め込み機とコントローラで構成され、前記皮膚吸引機は、皮膚の隆起部位を決定、維持する間隙部と、前記皮膚表面に隙間なく密着させられる接着部と、前記皮膚を隆起させる吸引部で構成され、前記埋め込み機は、前記皮膚表面上に安定かつ平行に設置可能な支持台、前記皮膚表面頂点部に対する接面に平行な面上にシリンジを保持可能な部位である挿入針外筒、前記シリンジを前記皮膚吸引機内に通すことのできる案内孔で構成されることを特徴とする吸引型埋め込み装置。   The skin suction machine is composed of a skin suction machine, an implanter, and a controller. The implanting machine comprises a support base that can be placed stably and in parallel on the skin surface, and an insertion needle outside that is a part that can hold the syringe on a surface parallel to the contact surface with respect to the top surface of the skin surface. A suction-type embedding device comprising a tube and a guide hole through which the syringe can pass through the skin suction device. 前記接着部には、前記間隙部内を外気から遮断するような規制部材を備えた請求項1記載の吸引型埋め込み装置。   The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the bonding portion includes a regulating member that blocks the inside of the gap portion from outside air. 前記支持台及び前記接着部を通じて所望の皮膚上に設置され、前記吸引部によって前記間隙部内の空気を脱気することで前記皮膚を隆起可能な請求項1記載の吸引型埋め込み装置。   The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the suction-type embedding device is installed on a desired skin through the support base and the adhesive portion, and the skin can be raised by degassing the air in the gap portion by the suction portion. 前記間隙部には、隆起させた皮膚の形状を前記間隙部形状に密着して規制可能な部材及び形状で作製されていることを特徴とする請求項1または3記載の吸引型埋め込み装置。 4. The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the gap is made of a member and a shape that can regulate the shape of the raised skin in close contact with the shape of the gap. 前記間隙部には、前記吸引部が間隙部内部の空気を排気可能な吸引口と、前記皮膚が請求項4記載の間隙部形状に密着して隆起されているか検知可能なセンサーが内包されていることを特徴とする請求項1または3記載の吸引型埋め込み装置。   The gap includes a suction port through which the suction part can exhaust air inside the gap, and a sensor capable of detecting whether the skin is in close contact with the shape of the gap according to claim 4. The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the suction-type embedding device is provided. 前記コントローラには、前記センサーを通じて前記皮膚が請求項4記載の形状に隆起されているか確認後に、前記吸引部の吸引を自動制御するフィードバック回路の設置を特徴とする請求項1記載の吸引型埋め込み装置。   The suction-type implant according to claim 1, wherein the controller is provided with a feedback circuit that automatically controls suction of the suction part after confirming whether the skin is raised in the shape according to claim 4 through the sensor. apparatus. 前記センサーチップは、表面構造を利用した表面増強ラマン現象ならびに蛍光現象を通じてグルコース濃度を測定可能な請求項1記載の吸引型埋め込み装置。   The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the sensor chip can measure a glucose concentration through a surface-enhanced Raman phenomenon using a surface structure and a fluorescence phenomenon. 前記吸引部は、請求項4記載の間隙部形状に密着して隆起させるために十分な吸引能力を有することを特徴とする請求項1記載の吸引型埋め込み装置。   2. The suction-type embedding device according to claim 1, wherein the suction portion has a suction capability sufficient to make the suction portion protrude in close contact with the gap portion shape according to claim 4.
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