液体采集装置及测定装置的制作方法

文档序号:11573619阅读:192来源:国知局

本发明涉及液体采集装置及具备液体采集装置的测定装置。



背景技术:

以往,作为取得体内生物体信息的方法,通常是进行对通过采血得到的血液中的组成进行查验的生物化学检查。该检查以在医疗机构实施为主。其中,血糖值传感器已在糖尿病患者中普及,简易的乳酸传感器正在运动员中普及。然而,这些传感器都成为应用于通过采血而侵入式的方法的检查方法。此外,对于为了包括运动员等在内的一般人利用传感器在日常生活中容易地进行健康管理,则需要一种应用于使用体外分泌成分而取得体内生物体信息的非侵入式方法的传感器。

作为应用于非侵入式方法的传感器的一个例子,在专利文献1中,公开了一种通过出汗促进部促进出汗,并使汗液回收部移动到促进了出汗的位置而回收已出汗的汗液的汗液回收装置、以及对回收了的汗液进行分析的汗液分析装置。

然而,在专利文献1中,由于汗液回收装置伴随机械式运动,因而存在构成变得复杂的技术问题。此外,由于通过排出汗液回收装置回收了的汗液的构成尚未公开,因此考虑到回收到的汗液积压在汗液回收装置中,从而存在难以连续地回收及分析汗液的技术问题。

因此,迫切期望有能够通过简易的构成,连续地回收(采集)包含汗液的体外分泌液(液体),还能够利用采集的液体,连续地测量液体中的特定成分的液体采集装置、以及具备液体采集装置的测定装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-247440号公报



技术实现要素:

本发明用于解决上述技术问题中的至少一部分而作出的,可以通过如下的实施方式或应用例来实现。

(应用例1)

本应用例的液体采集装置,其特征在于,采集部,用于采集液体;以及排出部,将通过所述采集部采集到的所述液体从采集部排出。

根据本应用例,液体采集装置通过具备排出部而将采集部所采集的液体排出。由此,能够防止采集部所采集的液体(体外分泌液)积压于采集部,从而能够连续地采集液体。

(应用例2)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选所述液体采集装置安装于被附着体,所述采集部构成为通过安装于所述被附着体而被密封。

根据这种液体采集装置,通过采集部安装于被附着体而被密封,能够在采集部不漏液体地进行采集。由此,采集到采集部中的液体能够通过依次采集的液体的压力,从采集部顺利地流动到排出部。

(应用例3)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选具备将所述采集部与所述排出部连接的移动部。

根据这种液体采集装置,通过具备将采集部与排出部连接,并使液体移动的移动部,能够辅助液体从采集部向排出部移动。另外,能够使积存在采集部的液体一口气向排出部移动。

(应用例4)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选还具备:设置于所述采集部、所述移动部和所述排出部中任一个上,并对所述液体所包含的预定成分进行响应的凝胶状的响应部。

根据这种液体采集装置,通过使响应所采集的液体中包含的预定的成分的凝胶状的响应部设置在采集部、移动部以及排出部的任一个上,能够使用所采集的液体测定液中的特定成分。另外,由于所采集的液体从采集部向排出部连续地流动,因此,能够连续地测定液体中的特定成分。

(应用例5)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选在所述响应部所设置的所述采集部、所述移动部以及所述排出部中的任一个上具备能够对响应所述液体所包含的所述预定成分的所述响应部进行视觉确认的区域。

根据这种液体采集装置,通过具备确认响应部的颜色的区域,用户能够利用颜色确认所测量的液中的特定成分的量,并能够通过颜色(色调)变化确认特定成分的量的变化(增减)。

(应用例6)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选采集部具有设置于被附着体上的设置部,设置部与响应部分开。

根据这种液体采集装置,在设置部与响应部之间,在厚度方向上具有空隙区域(分开),从被附着体采集的液体积存在该空隙区域,因此能够与响应部发生反应。另外,根据该空隙区域,与响应部和被附着体无间隙地接合的情况下相比,可提高液体的流动性。由此,响应部能够不断地与连续采集的液体接触,因此能够对应所采集的液体的特定成分的量的变化响应。由此,能够提高响应部的响应性。

(应用例7)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选所述采集部、所述移动部以及所述排出部的与所述液体接触的面具有亲水性。

根据这种液体采集装置,能够提高所采集的液体在采集部、移动部及排出部的流动性。

(应用例8)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选所述排出部通过由从所述采集部或所述移动部连至所述液体采集装置的外部的多个孔构成的孔部件构成。

根据这种液体采集装置,通过具有孔部件而构成排出部,能够利用孔部件吸引液体的力(例如毛细管力),有效地将所采集的液体向外部排出。

(应用例9)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选在采集部的外周部具备多个排出部。

根据这种液体采集装置,能够使采集部采集到的液体更有效地向排出部流动,从而更有效地从排出部向外部排出。

(应用例10)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选排出部沿着采集部的外周部相连而构成。

根据这种液体采集装置,通过使排出部沿着采集部的外周部相连而构成,能够使采集部采集到的液体更有效地向排出部流动,从而更有效地从排出部向外部排出。

(应用例11)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选采集部具备包围所述响应部并存积所述液体的存积部。

根据这种液体采集装置,采集部具备包围响应部并存积液体的存积部,能够在响应部可靠地进行与液体的响应。

(应用例12)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选响应部构成为包含响应所述液体而体积膨胀的刺激响应性凝胶。

根据这种液体采集装置,在响应部混入了反射率高的微粒子的情况下,由于刺激响应性凝胶的体积膨胀,粒子间隔发生变化,由于反射的反射光的波长变化,从而颜色也变化。由此,能够通过颜色的变化容易地测量液中的特定成分的量。另外,通过测量响应部的导电率,能够通过导电率的变化容易地测量液体中的特定成分的量。

(应用例13)

在上述应用例涉及的液体采集装置中,优选具备将所述采集部设置于所述被附着体的粘着部件。

根据这种液体采集装置,利用粘着部件将采集部安装在被附着体上,能够容易地使采集部与被附着体紧贴。

(应用例14)

上述应用例涉及的测定装置,其特征在于,具备:上述任一种液体采集装置;转换部,将所述响应部的变化转换为数据信号而输出;运算部,根据所述转换部输出的所述数据信号而运算所述液体中包含的所述预定成分的量;显示部,显示所述运算部的运算结果;以及容纳部,容纳所述响应部、所述转换部、所述运算部以及所述显示部。

根据这种测定装置,在转换部,将液体采集装置的响应部的变化转换成数据信号,在运算部,由转换部输出的数据信号运算液体所含的预定的成分的量。另外,在显示部,显示在运算部得出的结果。此外,响应部、转换部、运算部及显示部容纳在容纳部中。如上所述,测定装置通过具备连续地采集液体,并响应所采集的液体的液体采集装置,能够利用非侵入式方法,连续地测量并显示液中的特定成分。因此,用户通过将该测定装置安装在被附着体(例如手臂等)上,能够容易地确认液中的特定成分的量的变化。

附图说明

图1是示意性地示出第一实施方式的汗液采集装置的构成的俯视图。

图2是示意性地示出第一实施方式的汗液采集装置的构成的截面图。

图3是示意性地示出第二实施方式的汗液采集装置的构成的俯视图。

图4是示意性地示出第二实施方式的汗液采集装置的构成的截面图。

图5是示意性地示出第三实施方式的汗液采集装置的构成的俯视图。

图6是示意性地示出第三实施方式的汗液采集装置的构成的截面图。

图7是示意性地示出第四实施方式的汗液采集装置的构成的俯视图。

图8是示意性地示出第四实施方式的汗液采集装置的构成的截面图。

图9是示意性地示出第五实施方式的汗液采集装置的构成的俯视图。

图10是示意性地示出第五实施方式的汗液采集装置的构成的截面图。

图11是示意性地示出第六实施方式的汗液测定装置的构成的截面图。

图12是示出第六实施方式的汗液测定装置的概略的电路构成的图。

图13是示意性地示出第七实施方式的汗液测定装置的构成的截面图。

图14是示出第七实施方式的汗液测定装置的概略的电路构成的图。

附图标记说明

1、1a、1b、1c…作为液体采集装置的汗液采集装置;3、4…作为测定装置的汗液测定装置;8…汗液;10、10c、10d…采集部;11、11b…移动部;12、12a、12b、12c…排出部;15…粘着部件;20…响应部;21…刺激响应性凝胶;31…显示部;36…作为容纳部的外装部;54…作为转换部的受光量测定部;55…作为转换部的a/d转换部;63…作为转换部的导电率测定部;64…作为转换部的a/d转换部;101…设置部;105…空隙区域;107…存积部;111…作为填充部件的多孔质玻璃;122…形成精细连通孔的孔部;123、124…作为精细连通孔部件的多孔质玻璃;353…作为转换部的受光部;511…作为运算部的色调检测部;512…作为运算部的乳酸值运算部;611…作为运算部的乳酸值运算部;s…作为被附着体的皮肤。

具体实施方式

以下,根据图面,对实施方式进行说明。此外,各图面中的各部件由于在各附图上为可识别程度的大小,因此将各部件中的各个部件以不同的比例尺而图示。

第一实施方式

图1是示意性地示出第一实施方式的汗液采集装置1的构成的俯视图。图2是示意性地示出汗液采集装置1的构成的截面图。此外,图1以虚线示出汗液采集装置1的内部。参照图1、图2,对作为液体采集装置的汗液采集装置1的构成进行说明。

本实施方式的汗液采集装置1是设置于作为被附着体的人体的身体表面例如手臂表面而使用的装置。另外,汗液采集装置1采集出汗的作为体外分泌液(液体)的汗液8,并测量该汗液8所包含的作为特定成分的乳酸的量。用户将汗液采集装置1安装于手臂等,通过进行跑步等运动,能够随时确认乳酸的量。

如图1、图2所示,汗液采集装置1构成为具备采集部10、移动部11、排出部12和响应部20。另外,汗液采集装置1还具备将采集部10粘贴在皮肤s的表面的片状的粘着部件15。此外,汗液采集装置1由采集部10、移动部11及排出部12一体地构成。

此外,为了便于说明,在下文中,在汗液采集装置1中,将在皮肤s的表面的法线方向设为上方向,将相反方向设为下方向。

在本实施方式中,汗液采集装置1由整个透明的合成树脂材料形成外壳,能够确认内部的状态(能够视觉确认)。作为汗液采集装置1的材质,例如能够使用透明的丙烯酸树脂、环氧树脂、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、pc(聚碳酸酯)树脂等。然而,并不限于此,也可以使用软质玻璃等。

采集部10形成为底面开放而上表面封闭的凹状的圆筒形。另外,底面部具备从外周向外侧延伸而以圆环形的平板状形成的设置部101。汗液采集装置1在设置部101的下表面设置有粘着部件15,并能够通过经由粘着部件15将采集部10粘贴于皮肤s而安装。此外,汗液采集装置1的采集部10是通过安装于皮肤s而被密封的构成。

构成与采集部10连接(连接)的移动部11。移动部11从采集部10的外周的侧面向外部延伸,并形成截面为扁平的矩形的筒状。然后,与移动部11连接(连接)构成排出部12。排出部12以从移动部11的终端呈放射状扩大的状态的方式形成。

在采集部10的上表面102的内面102a设置有形成为圆形的板状的响应部20。响应部20构成为包含刺激响应性凝胶21。刺激响应性凝胶21是包含对汗液进行响应的药剂的凝胶状的物质。刺激响应性凝胶21的构成材料未特别地限定,在本实施方式中,例如,是由包含具有交联结构的高分子材料、溶剂的材料等构成,高分子材料成为对汗液进行响应的药剂。

作为构成刺激响应性凝胶21的高分子材料,能够使用例如使单体、聚合引发剂、以及交联剂等发生反应而得到的物质。此外,单体也称为单体(monomer)。

作为单体可以列举例如:丙烯酰胺、n-甲基丙烯酰胺、n-异丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺各种四级盐、丙烯酰吗啉、n,n-二甲基氨基乙基丙烯酸盐各种四级盐、丙烯酸、各种烷基丙烯酸盐、甲基丙烯酸、各种烷基甲基丙烯酸盐、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯、n-乙烯吡咯烷酮、丙烯酸腈、苯乙烯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙烯乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯乙二醇二丙烯酸酯、2,2-双[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基]苯基、2-羟基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基聚氧丙烯)苯基]丙烷、乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、n,n三羟亚甲基双丙烯酰胺、n,n双丙亚甲基双甲基丙烯酰胺、二乙二醇二烯丙基醚、二乙烯基苯等。

为了检测乳酸,作为单体能够优选使用3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯硼酸、丙烯酰氧基苯硼酸、n-异丙基丙烯酰胺(nipaam)、双乙烯丙烯酰胺、n-羟基乙基丙烯酰胺等。详细而言,作为单体优选将从由3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯硼酸、以及丙烯酰氧基苯硼酸构成的组中选出的一种或两种以上的单体、以及从由n-异丙基丙烯酰胺(nipaam)、双乙烯丙烯酰胺、n-羟基乙基丙烯酰胺构成的组中选出的一种或两种以上的单体组合起来使用。

作为聚合引发剂,例如,可以根据其聚合方式,适当选择。具体而言,聚合引发剂可以使用:过氧化氢、过硫酸盐,例如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等;偶氮系引发剂,例如2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)2盐酸盐、2,2’-偶氮双(n,n’-二亚甲基异丁基脒基)2盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-甲基-n-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]2盐酸盐、4,4’-偶氮双(4-氰基缬草酸)、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4’-二甲基戊腈)、苯甲酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(trimethylbenzoyldiphenylphosphineoxide)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等通过紫外光产生基团的化合物、2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、2-(3-二甲基氨基-2-羟基丙氧基)-3,4-二甲基-9h-噻吨酮-9-酮meso氯化物(オンメソクロライド)、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1,2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1、双(环戊二烯基)-双(2,6-二氟-3-(pill-1-基)钛、1,3-二(叔丁基过氧羰基)苯、以及在3,3’,4,4’-四-(叔丁基过氧羰基)苯甲酮等过氧酯中混合了硫代盐、部花青喹啉、苯乙烯基喹啉(styrylquinoline-based)系色素后的物质等的利用360nm以上的波长的光产生基团的化合物等。另外,过氧化氢或过硫酸盐,可以将例如亚硫酸盐、l-抗坏血酸等还原性物质及胺等组合起来作为氧化还原反应系的引发剂使用。

交联剂可以使用具有两个以上聚合性官能团的化合物,具体而言,可以使用:乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙烯乙二醇、聚氧丙烯乙二醇、聚丙三醇、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、n,n’-亚甲基-双-n-乙烯基乙酰胺、n,n’-丁烯基-双-n-乙烯基乙酰胺、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、丙烯基化淀粉、丙烯基化纤维素、己二烯酞酸酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羟甲基丙烷三烯丙基醚、二乙烯乙二醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等。

刺激响应性凝胶21可以是包含多种不同种类的高分子材料的凝胶。刺激响应性凝胶21中的高分子材料的含有率优选在0.7质量%以上36.0质量%以下,更优选在2.4质量%以上27.0质量%以下。

通过使刺激响应性凝胶21形成包含溶剂的构成,能够使高分子材料适当地凝胶化。作为溶剂,可以使用各种有机溶剂及无机溶剂。更具体而言,溶剂可以举出例如:水;甲醇、乙醇等各种醇;丙酮等酮类;四氢呋喃、二乙基醚等醚类;二甲基甲酰胺等酰胺类;正-戊烷、正-己烷、正-庚烷、正-辛烷等链状脂肪族碳化氢;环己烷、甲基环己烷等脂环式碳化氢;苯、甲苯、二甲苯等芳香族类等,尤其优选含水的溶剂。

刺激响应性凝胶21可以构成为包含作为溶剂的多种不同种类的成分。刺激响应性凝胶21中的溶剂的含有率优选在30质量%以上95质量%以下,更优选在50质量%以上90质量%以下。

刺激响应性凝胶21的大小不特别地限定,在本实施方式中,例如,刺激响应性凝胶21的平面尺寸为大约1cm。另外,厚度优选在1μm以上1mm以下,更优选在5μm以上500μm以下。

刺激响应性凝胶21具有聚合物链。在该聚合物链上设置有多个硼酸基。在刺激响应性凝胶21未浸透乳酸时(在不响应的情况下),成为硼酸基彼此结合且聚合物链接近的状态。由此,刺激响应性凝胶21为收缩的状态。在刺激响应性凝胶21浸透乳酸时(在响应的情况下),通过硼酸基与乳酸结合,由于成为聚合物链解离的状态,从而刺激响应性凝胶21的体积发生膨胀。

在本实施方式,刺激响应性凝胶21构成为除了高分子材料与溶剂之外,还包含反射率高的微粒子。由此,在刺激响应性凝胶21中,当可见光区域的附近具有胶体晶体的晶格间距时,胶体晶体发出粒子间距固有的结构色,当进入了乳酸时,结构色会因粒子间距的变化而变化。换言之,刺激响应性凝胶21射出粒子间距所固有的波长的反射光,并由于体积膨胀而导致粒子间距变化,因此,反射的反射光的波长会变化。

刺激响应性凝胶21在乳酸值低的情况下发出波长短的颜色,随着乳酸值的增加,发出波长变长的颜色。具体而言,在本实施方式,在乳酸值低或无乳酸值时,发出蓝色,随着乳酸值的增加,依次按绿色、黄色、红色而变化。此外,在乳酸值减小时,颜色的变化相反。用户通过构成透明的采集部10的上表面102,能够容易地视觉确认该刺激响应性凝胶21的颜色变化。

作为微粒子的构成材料,可以举出:二氧化硅、氧化钛等无机材料;聚苯乙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸甲基、聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜、尼龙、聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等有机材料等。微粒子优选为二氧化硅微粒子。由此,能够使微粒子的形状的稳定性等变得特别优异,从而使得刺激响应性凝胶的耐久性、可靠性等变得特别优异。另外,由于二氧化硅微粒子作为粒度分布尖锐的单分散微粒子,比较容易获得,因此,从刺激响应性凝胶的稳定性生产、供给的角度出发,也是有利的。

微粒子的形状未特别地限定,但优选球状。由此,容易视觉确认胶体晶体的结构色或结构色的变化,能够更容易地进行特定成分的检测。微粒子的平均粒径未特别地限定,但优选在10nm以上1000nm以下,更优选在20nm以上500nm以下。

由此,在特定成分渗入刺激响应性凝胶时,更容易视觉确认胶体晶体的结构色或结构色的变化,因此,能够更加容易地进行特定成分的检测。此外,由于胶体晶体的结构色更容易视觉确认,因此,根据其色调,能够更加容易且精确地进行特定成分的定量。

平均粒径表示体积标准的平均粒径。例如,在甲醇中添加样品,利用库尔特计数法粒度分布测定器对使用超声波分散器分散3分钟之后的分散液进行测定。这时,能够通过使用50μm的孔径(aperture)测定而求出样品的平均粒径。

此外,刺激响应性凝胶21可以包含多种不同种类的微粒子。刺激响应性凝胶21中的微粒子的含有率优选在1.6质量%以上36质量%以下,更优选在4.0质量%以上24质量%以下。

如图2所示,在采集部10的上表面102的内面102a上设置刺激响应性凝胶21,在本实施方式中,最初对设置刺激响应性凝胶21的采集部10的内面102a进行氧等离子处理等,改善表面的润湿性。此后,分别对构成刺激响应性凝胶21的高分子材料、溶剂及微粒子进行测量而均匀地混合起来,将该液体涂覆在采集部10的内面102a。接着,通过照射紫外线,使得刺激响应性凝胶21固定在内面102a上。此外,除紫外线以外,也可以通过热度来固定。

当在采集部10设置了响应部20(刺激响应性凝胶21)时,设置在皮肤s的设置部101(详细而言是粘着部件15)与响应部20之间在厚度方向形成作为空隙g的空隙区域105。换言之,设置部101与响应部20是分开的。此外,空隙区域105成为将皮肤s出汗后的汗液8积存在采集部10的存积区域。另外,与响应部20和皮肤s无空隙地接触的情况下相比,空隙区域105提高了汗液8的流动性。

在将汗液采集装置1安装在皮肤s的表面的情况下,皮肤s与响应部20(刺激响应性凝胶21)之间的空隙g未特别地限定,在本实施方式,优选例如在1μm以上1mm以下,更优选在5μm以上500μm以下。另外,空隙g优选为厚度厚于响应部20(刺激响应性凝胶21)的厚度。

此外,通过使刺激响应性凝胶21的厚度小(薄)于空隙g,即使细小的汗液8也能浸透刺激响应性凝胶21的整个内部,从而使得整个刺激响应性凝胶21发生体积变化。因此,新的出汗的汗液8能够马上浸透刺激响应性凝胶21的整个内部,从而能够与出汗的汗液8对应地进行即时的测量。

排出部12构成为精细连通孔部件(也简称为孔部件)。详细而言,在排出部12中,从移动部11的终端(排出部12的始端部)直至排出部12的终端部,作为精细连通孔的以细的狭缝状而形成的槽从上侧由盖121覆盖,从而形成许多(多个)孔部122(毛细管)。该孔部122在排出部12的始端部和终端部开放,并具有通过毛细管力吸引移动部11的汗液并向外部空气(汗液采集装置的外部)排出的功能。换言之,移动部11通过孔部件的孔与外部空气连接。

此外,在构成汗液采集装置1的采集部10、移动部11、排出部12中,与汗液8接触的各个内面通过实施亲水化处理而具有亲水性。由此,汗液8变得容易在各个内面移动。亲水化处理未特别地限定,可以标注各种方法。例如,在本实施方式中,对汗液8接触的各个内面进行氧等离子处理。此外,也可以涂覆包含硅烷偶联剂的溶液。

对汗液采集装置1的操作进行说明。

在将汗液采集装置1安装在手臂表面(皮肤s)进行运动的情况下,从皮肤s出汗的汗液8积存在采集部10的空隙区域105。积存在空隙区域105的汗液8与设置在其上部的响应部20(刺激响应性凝胶21)连接触,浸透到刺激响应性凝胶21的内部。然后,刺激响应性凝胶21吸收汗液8并对汗液8所包含的乳酸进行响应(反应)。此外,刺激响应性凝胶21的体积根据与乳酸反应的量而膨胀。

在本实施方式,刺激响应性凝胶21中混入有二氧化硅的微粒子,在未与乳酸反应的状态下发出大致蓝色。此外,由于汗液采集装置1是透明的,因此用户能够通过采集部10的上表面102来视觉确认刺激响应性凝胶21发出的蓝色。

通过采集部10安装在皮肤s上,除了移动部11以外,成为密封的构成,因此在继续出汗而汗液8积存到空隙区域105的情况下,通过出汗的汗液8的压力,使汗液8向释放压力的方向移动。具体而言,在采集部10的内部充满了汗液8的情况下,溶入刺激响应性凝胶21的汗液8或积存的汗液8向作为压力的开放侧的移动部11压出。

移动至移动部11的汗液8,流过移动部11的内部,到达与移动部11连接的排出部12。到达排出部12的汗液8通过汗液8的压力与由多个孔部122产生毛细管力而流过孔部122的内部,到达排出部12的终端部,并从排出部12向外部空气排出。此外,图1、图2通过箭头示意性地示出了汗液8的流动。

如上所述,通过继续出汗,所采集的汗液8通过汗液8的压力从采集部10依次向排出部12流动。由此,所采集的汗液8不会积存在采集部10,而顺利地向移动部11、排出部12流动。因此,汗液采集装置1能够连续地采集出汗的汗液8。另外,刺激响应性凝胶21能够不断地接触连续采集的汗液8,并能够与对采集的刚出汗的汗液8中包含的乳酸的量发生反应。然后,刺激响应性凝胶21能够连续地测量作为颜色变化的反应的结果。另外,使测量后的汗液8从刺激响应性凝胶21快速地移动。

此外,所采集的汗液8中包含的乳酸的量越多,则刺激响应性凝胶21的体积越膨胀,刺激响应性凝胶21发出的颜色也会发生变化。如上所述,本实施方式的刺激响应性凝胶21设定为在不与乳酸反应的情况下是发出蓝色,开始与乳酸反应,并乳酸的量变多的话,则越向红色发生变化。因此,用户在运动中,随时能够通过确认刺激响应性凝胶21的颜色的变化(色调),视觉性地估计乳酸的量。

根据上述实施方式,可得到以下效果。

作为本实施方式的液体采集装置的汗液采集装置1,通过具备排出部12,排出由采集部10采集到的汗液8。由此,能够防止采集部10采集的汗液8积压在采集部10中,从而能够连续地采集汗液8。

根据本实施方式的汗液采集装置1,采集部10通过安装在皮肤s上而被密封,从而能够在采集部10不漏汗液8地进行采集。由此,被采集在采集部10的汗液8能够通过依次采集的汗液8的压力,从采集部10顺利地向排出部12流动。

根据本实施方式的汗液采集装置1,通过具备使汗液8在采集部10和排出部12之间移动的移动部11,能够辅助汗液8从采集部10向排出部12移动。另外,由于采集部10的容积小于移动部11的容积,因此,能够使积存在采集部10的汗液8一口气地向排出部12移动。

根据本实施方式的汗液采集装置1,响应部20构成为包含设置在采集部10且对汗液8中包含的乳酸进行响应而体积膨胀的刺激响应性凝胶21。由此,利用采集到的汗液8,能够对汗液8中包含的作为特定成分的乳酸进行测量。另外,由于采集到的汗液8是从采集部10连续地向排出部12流动,因此,能够连续地测量汗液8中包含的乳酸。另外,由于在刺激响应性凝胶21中混入有反射率高的微粒子,因此,通过刺激响应性凝胶21的体积膨胀,粒子间隔发生变化,并且通过反射的反射光的波长发生变化,从而颜色发生变化。由此,能够通过颜色的变化而容易地进行测量汗液8中包含的乳酸的量。

根据本实施方式的汗液采集装置1,设置有响应部20的采集部10由透明的合成树脂形成。由此,用户能够通过透明的采集部10,利用刺激响应性凝胶21的颜色来确认汗液8中包含的乳酸的量,并且通过颜色(色调)变化来确认乳酸的量的变化(增减)。

根据本实施方式的汗液采集装置1,采集部10的设置部101与响应部20之间,在厚度方向上具有空隙区域105。由此,通过使从皮肤s采集的汗液8积存在该空隙区域105,能够使其与响应部20发生反应。另外,通过该空隙区域105,与响应部20和皮肤s无空隙地接触的情况下相比,提高了汗液8的流动性。

根据本实施方式的汗液采集装置1,通过采集部10(包括空隙区域105)、移动部11、排出部12,能够提高汗液8的流动性,因此,响应部20能够不断地接触连续地采集的汗液8,与所采集的汗液8中包含的乳酸的量的变化对应地发生响应。通过这些方式,能够提高响应部20的响应性。

根据本实施方式的汗液采集装置1,采集部10、移动部11及排出部12的与汗液8接触的内表面具有亲水性。由此,能够提高采集到的汗液8在采集部10、移动部11以及排出部12的流动性。

根据本实施方式的汗液采集装置1,排出部12构成为具有作为精细连通孔的孔部122。由此,利用由精细连通孔而产生的吸引汗液8的力(毛细管力),能够有效地将采集部10采集到的汗液8向外部排出。

根据本实施方式的汗液采集装置1,具备将采集部10安装在皮肤s上的粘着部件15。由此,通过将采集部10安装在皮肤s上,能够容易地使采集部10与皮肤s紧贴。

根据本实施方式的汗液采集装置1,是将不是血液的汗液8作为检测体的传感器,能够以无需采血的非侵入式容易地得到生物体的代谢信息。由此,通过在日常生活中使用,在每个人进行健康管理、训练建议上很有益。

第二实施方式

图3是示意性地示出第二实施方式的汗液采集装置1a的构成的俯视图。图4是示意性地示出汗液采集装置1a的构成的截面图。此外,图3以虚线示出了汗液采集装置1a的内部。参照图3、图4,对汗液采集装置1a的构成及操作进行说明。

本实施方式的汗液采集装置1a与第一实施方式的汗液采集装置1相比,排出部12a的构成不同。除此以外的构成,构成为与第一实施方式的汗液采集装置1相同。对与第一实施方式相同的构成部标注相同的符号。另外,在下文中,省略相同的构成部的说明。

本实施方式的汗液采集装置1a,排出部12a不是第一实施方式中的孔部122(毛细管),而是由作为精细连通孔部件的多孔质材料构成。多孔质材料例如可以是具有亲水性的多孔质玻璃、纤维素纤维、和纤维素粒子。另外,也可以是进行了亲水化处理的化学纤维、进行了亲水化处理的海绵等多孔质材料。此外,在本实施方式中,在排出部12a的壳内部设置板状的多孔质玻璃123而构成排出部12a。

根据这种构成,流过移动部11的汗液8到达排出部12a的情况下,也浸透了多孔质玻璃123的内部的精细孔,并移动到排出部12a的终端部而向外部空气排出。此外,图3、图4通过箭头示意性地示出了汗液8的流动。

根据这种构成,由于测量结束后的汗液8随时会蒸发,汗液采集装置1a能够快速进行汗液8从采集部10向移动部11及排出部12a的移动。因此,能够利用刺激响应性凝胶21快速地测量采集部10所采集的刚出汗的汗液8,并使测量后的汗液8从刺激响应性凝胶21快速地移动。

根据上述实施方式,虽然与第一实施方式的构成有所不同,但能够得到与第一实施方式相同的效果。

第三实施方式

图5是示意性地示出第三实施方式的汗液采集装置1b的构成的俯视图。图6是示意性地示出汗液采集装置1b的构成的截面图。此外,图5以虚线示出了汗液采集装置1b的内部。参照图5、图6,对汗液采集装置1b的构成及操作进行说明。

本实施方式的汗液采集装置1b与第一实施方式的汗液采集装置1相比,移动部11b和排出部12b的构成不同。除此以外的构成,构成为与第一实施方式的汗液采集装置1相同。对与第一实施方式相同的构成部标注相同的符号表示。另外,在下文中,省略相同的构成部的说明。

本实施方式的汗液采集装置1b,排出部12b不是第一实施方式中的孔部122(毛细管),而是由作为精细连通孔部件的多孔质材料构成筒状。另外,在本实施方式中,设置有筒状(本实施方式为截面矩形的筒状)的多孔质玻璃124作为排出部12b。另外,移动部11b不是第一实施方式中的中空的移动部11,在移动部11b的截面矩形的中空内部(流动通道),设置有作为精细连通孔部件的多孔质材料的多孔质玻璃111作为填充部件。

根据这种构成,从采集部10移动到移动部11b的汗液8渗入设置在移动部11b的多孔质玻璃111并向排出部12b移动。移动到排出部12b的汗液8浸透筒状的多孔质玻璃124而向外部空气排出。

根据这种构成,由于测量结束后的汗液8随时会蒸发,汗液采集装置1b能够快速进行汗液8从采集部10向移动部11b及排出部12b的移动。因此,能够利用刺激响应性凝胶21来快速地测量采集部10采集到的刚出汗的汗液8,并使测量后的汗液8从刺激响应性凝胶21快速地移动。

根据上述实施方式,虽然与第一实施方式的构成有所不同,但除了能够得到与第一实施方式相同的效果以外,还能够得到以下效果。

根据本实施方式的汗液采集装置1b,在排出部12b由筒状的精细连通孔部件(多孔质玻璃124)构成的情况下,在其与采集部10之间(移动部11b)的流动通道上,设置有由精细连通孔部件构成的多孔质玻璃111作为填充部件。由此,在将汗液采集装置1b安装在手臂的皮肤s上进行了甩动手臂等的动作的情况下,由于排出部12b形成为筒状,因此,能够防止因外部空气从排出部12b进入采集部10而导致产生气泡。另外,也能够防止尘埃等进入。另外,能够通过填充部件(多孔质玻璃111)积极地吸引采集部10的汗液8,使汗液8向排出部12b流动。

第四实施方式

图7是示意性地示出第四实施方式的汗液采集装置1c的构成的俯视图。图8是示意性地示出汗液采集装置1c的构成的截面图。此外,图7以虚线示出了汗液采集装置1c的内部。参照图7、图8,对汗液采集装置1c的构成及操作进行说明。

本实施方式的汗液采集装置1c由采集汗液8的采集部10c、排出汗液8的排出部12c构成,在采集部10c中设置有与第一实施方式相同的响应部20。在本实施方式,与第一实施方式的汗液采集装置1相比较,排出部12c是沿着采集部10c的外周部以采集部10c为中心相连,包围整个外周而构成。

采集部10c与第一实施方式的采集部10大致相同地构成。不同的部分在于,在设置部101延伸出的基端部,用于使采集部10c采集到的汗液8向排出部12c流动(移动)的孔部106以预定的间距在整个圆周贯通而形成。

排出部12c由在第二、第三实施方式的排出部12a、12b使用的作为精细连通孔部件的多孔质材料构成。本实施方式的排出部12c由作为多孔质材料的多孔质玻璃124构成。详细而言,排出部12c是沿着采集部10c的外周形成为圆环形状的平板状,并设置在设置部101的上表面。此外,与第一实施方式相同地,在设置部101的下表面设置粘着部件15,在将汗液采集装置1c安装在皮肤s的表面时使用。此外,汗液采集装置1c的采集部10c成为通过安装在皮肤s上而被密封的构成。

根据这种构成,从皮肤s出汗的汗液8积存在采集部10c的空隙区域105。积存在空隙区域105的汗液8接触设置在其上部的响应部20(刺激响应性凝胶21),渗入刺激响应性凝胶21的内部。然后,刺激响应性凝胶21吸收汗液8而对汗液8中包含的乳酸进行响应(反应)。

在采集部10c的内部充满汗液8的情况下,溶入刺激响应性凝胶21的汗液8、积存的汗液8通过各孔部106被压向汗液8的压力的开放侧即排出部12c。通过孔部106从采集部10c移动后的汗液8与构成排出部12c的多孔质玻璃124接触。然后,汗液8渗入多孔质玻璃124的内部的精细孔,并移动到与多孔质玻璃124的外部空气接触的外周面,从而向外部空气排出。此外,在图7、图8以箭头示意性地示出了汗液8的流动。

根据这种构成,由于测量结束后的汗液8随时会蒸发,汗液采集装置1c能够快速进行汗液8从采集部10c向排出部12c的移动。因此,能够利用刺激响应性凝胶21快速地测量采集部10c采集到的刚出汗的汗液8,并使测量后的汗液8从刺激响应性凝胶21快速地移动。

根据上述实施方式,虽然与第一实施方式的构成有所不同,但除了能够得到与第一实施方式的相同效果以外,还能够得到以下效果。

根据本实施方式的汗液采集装置1c,通过形成排出部12c沿着采集部10c的外周部相连的构成,与第一实施方式相比,能够使采集部10c采集的汗液8有效地流动至排出部12c,并从排出部12c有效地向外部排出。

第五实施方式

图9是示意性地示出第五实施方式的汗液采集装置1d的构成的俯视图。图10是示意性地示出汗液采集装置1d的构成的截面图。此外,图9以虚线示出了汗液采集装置1d的内部。参照图9、图10,对汗液采集装置1d的构成及操作进行说明。

本实施方式的汗液采集装置1d,与第四实施方式的汗液采集装置1c相比,采集部10d的构成不同。除此之外的其它构成,构成为与第四实施方式的汗液采集装置1c相同。对与第四实施方式相同的构成部标注相同的符号。另外,在以下内容中,省略对相同的构成部的说明。

本实施方式的汗液采集装置1d,由采集汗液8的采集部10d、排出汗液8的排出部12c构成,采集部10d上设置有与第四实施方式相同的响应部20。采集部10d与第四实施方式的采集部10c不同,具备积存汗液8的存积部107。存积部107以包围响应部20的外周的方式形成为圆柱状。

另外,形成有与存积部107连接,且从下端部的外周向外侧延伸而形成为圆环形状的平板状的流动部108。此外,流动部108具有第四实施方式的设置部101的功能,在本实施方式,在流动部108的下表面设置粘着部件15,在上表面设置作为排出部12c的多孔质玻璃124。

采集部10d对应于第四实施方式的孔部106,在与流动部108连接的部位形成孔部109。在采集部10d由合成树脂材料构成的情况下,最初一体地形成存积部107及流动部108,形成形成有孔部109(这种情况下也可以切口)的其余部分凹状的采集部10d。然后,通过使该凹状的采集部10d固定在流动部108的上表面而形成采集部10d。可以使用粘接及焊接等方法进行固定。

此外,通过设置在流动部108的下表面的粘着部件15,通过将汗液采集装置1d安装在皮肤s的表面,汗液采集装置1d的采集部10d成为密封的构成。另外,对应于第四实施方式的空隙区域105,在本实施方式,被响应部20和存积部107和皮肤s围住的区域构成为存积区域105d。

根据这种构成,从皮肤s出汗的汗液8积存在采集部10d的存积区域105d。积存在存积区域105d的汗液8接触设置在其上部的响应部20(刺激响应性凝胶21),渗入刺激响应性凝胶21的内部。然后,刺激响应性凝胶21吸收汗液8而对在汗液8中包含的乳酸进行响应(反应)。

在存积区域105d的内部充满汗液8的情况下,溶入刺激响应性凝胶21的汗液8、积存的汗液8溢出存积部107的圆筒状的壁,也蓄积在壁的外侧而使汗液8积存在采集部10d的整个内部。然后,通过各个孔部109压向作为汗液8的开放侧的排出部12c。此外,图9、图10中,以箭头示意性地示出了汗液8的流动。

根据上述实施方式,虽然与第一实施方式及第四实施方式的构成有所不同,但除了相同能够得到第一实施方式及第四实施方式的效果以外,还能够得到以下效果。

根据本实施方式的汗液采集装置1d,采集部10d具备围住响应部20,并积存汗液8的存积部107,因此,能够可靠地在响应部20进行与汗液8的响应。另外,能够通过流动部108使测量后的汗液8依次向排出部12c流动。通过这些方式,能够调整通过响应部20进行的响应与通过排出部12c进行的排出之间的平衡。

第六实施方式

图11是示意性地示出第六实施方式的汗液测定装置3的构成的截面图。图12是示出汗液测定装置3的概略的电路构成的图。参照图11、图12,对作为测定装置的汗液采集装置3的构成及操作进行说明。

本实施方式的汗液测定装置3使用第四实施方式中的汗液采集装置1c构成。此外,汗液采集装置1c是一种用户能够通过透明的采集部10c,用肉眼确认与汗液8中包含的乳酸响应的刺激响应性凝胶21的颜色变化的装置。本实施方式的汗液测定装置3成为一种使用光学方法将用户用肉眼确认的颜色变化的情况以乳酸值显示在显示部31上的装置。

本实施方式的汗液测定装置3,包括汗液采集装置1c,由汗液采集装置1c与可自由拆装地安装在汗液采集装置1c的上部的装置主体30一同构成。装置主体30由显示部31、操作部32、电源部33、电路部34、光学检测部35以及作为容纳它们的容纳部的外装部36等构成。

外装部36形成大致圆筒状。在外装部36的下端部形成有多个挂钩部361。另外,在汗液采集装置1c的采集部10c的壳外表面,在对应于挂钩部361的位置上形成有凸部10c1。通过从汗液采集装置1c的上部沿引导部(未图示)覆盖采集部10c的方式推入外装部36,使得挂钩部361钩挂在凸部10c1上,从而使得外装部36安装在汗液采集装置1c上。此外,安装方法不仅限于钩挂构造。作为安装方法,也可以通过粘着部件等将外装部36粘贴在采集部10c的上表面102的外周部。

在外装部36的底面部36a上,设置有对位于底面部36a的下侧的刺激响应性凝胶21的颜色变化进行光学检测的光学检测部35。在底面部36a的上部设置电路部34。电路部34具有电路基板341。在电路基板341上,设置有用于进行光学检测部35及显示部31的驱动及控制,并构成转换部、运算部等的电路系统。电路系统由多个电气元件构成。此外,转换部对光学检测部35检测出的数字信号进行转换。另外,运算部基于数字信号计算汗液8中包含的乳酸的量。

与构成电路部34的电路系统并排,设置由蓄电池构成的电源部33。此外,对蓄电池进行充电的电源连接器(未图示)露出于外装部36而被固定。在电路部34的上部,设置由例如液晶面板构成的显示部31,显示作为运算部的运算结果的乳酸值。在显示部31上,显示包括乳酸值在内的各种信息(测量状态等)。另外,在电路部34的上部,设置由例如按键开关构成的操作部32,对电路部34进行各种指示。在指示操作中,有乳酸值的测量开始/结束指示等。

光学检测部35具备光源部351和受光部353而构成。光源部351具备向刺激响应性凝胶21照射白色光的白色光源352。白色光源352未特别地限定,但在本实施方式,由例如led(lightemittingdiode:发光二极管)等构成。受光部353具备利用光源部351对刺激响应性凝胶21照射白色光时,对刺激响应性凝胶21反射的反射光的各色光(红色光、绿色光、蓝色光)进行检测的检测传感器。检测传感器分别由光电晶体管、彩色滤波器、聚光透镜等构成。这里,将设红色光用的检测传感器为353r、绿色光用的检测传感器为353g、蓝色光用的检测传感器为353b。

此外,从光源部351(白色光源352)照射的白色光,从由透明的合成树脂构成的采集部10c的上表面102入射,照射刺激响应性凝胶21。然后,反映刺激响应性凝胶21的结构色的反射光从上表面102被射出,照射受光部353(检测传感器353r、353g、353b)。

如图12所示,汗液测定装置3作为电路系统具备控制汗液测定装置3的整体工作的控制部51、存储各种信息的存储部52、光源驱动部53、受光量测定部54、a/d转换部55、显示部31、以及操作部32。光源驱动部53、受光量测定部54、a/d转换部55、显示部31、以及操作部32通过输入输出接口41以及数据总线42连接至控制部51。此外,控制部51由进行各种运算处理的cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)等作为处理器而构成。

光源驱动部53与光源部351连接,驱动白色光源352。光源驱动部53与控制部51连接,根据控制部51的指示控制白色光源352的点灯、熄灯及光量。

受光量测定部54与受光部353(各颜色光用的检测传感器353r、353g、353b)连接。然后,受光量测定部54驱动检测传感器353r、353g、353b。

红色光用的检测传感器353r将在刺激响应性凝胶21的表面反射的反射光中表示红色成分的亮度的信号向受光量测定部54输出。同样地,绿色光用的检测传感器353g将在刺激响应性凝胶21的表面反射的反射光中表示绿色成分的亮度的信号向受光量测定部54输出。蓝色光用的检测传感器353b将在刺激响应性凝胶21的表面反射的反射光中表示蓝色成分的亮度的信号向受光量测定部54输出。

受光量测定部54输入表示各色光的亮度的信号并向a/d转换部55输出。a/d转换部55将表示各色光的亮度的数据向控制部51输出。受光部353、受光量测定部54以及a/d转换部55相当于转换部。

存储部52中存储有程序软件521及相关表522。程序软件521中记述有汗液测定装置3的动作的控制顺序。相关表522中记载有表示刺激响应性凝胶21的色调与乳酸值之间的关系的数据。

控制部51根据存储在存储部52中的程序软件521,进行测定乳酸值的控制。具体而言,控制部51具有色调检测部511。色调检测部511使光源驱动部53驱动并使白色光源352点灯。受光量测定部54从各色光用的检测传感器353r、353g、353b输入各色光的亮度信号,并向a/d转换部55输出。a/d转换部55向控制部51输出各色光的亮度数据。色调检测部511使用各色光的亮度数据计算刺激响应性凝胶21的色调。

另外,控制部51具有乳酸值运算部512。乳酸值运算部512从色调检测部511输入刺激响应性凝胶21的色调的数据。然后,参照刺激响应性凝胶21的色调的数据及相关表522计算乳酸值。控制部51进行将乳酸值运算部512计算的乳酸值向显示部31输出的控制。而且,控制部51在本实施方式中,依次计算推移变化的乳酸值,在显示部31上显示出表示乳酸值的变化的坐标图。用户能够观看显示部31确认乳酸值及乳酸值的变化。而且,控制部51根据操作部32输入的信号控制汗液测定装置3的动作。此外,色调检测部511及乳酸值运算部512相当于运算部。

根据上述实施方式,可得到以下效果。

作为本实施方式的测定装置的汗液测定装置3具备汗液采集装置1c、以及将响应部20(刺激响应性凝胶21)的结构色即颜色转换为数字信号而输出的转换部(受光部353、受光量测定部54、a/d转换部55)。另外,汗液测定装置3具备:从转换部输出的数据信号中计算汗液8中包含的乳酸值的运算部(色调检测部511、乳酸值运算部512)、显示运算部的运算结果(乳酸值)的显示部31、以及作为容纳响应部20、转换部、运算部以及显示部31的容纳部的外装部36。通过这种汗液测定装置3,能够使用非侵入式方法连续地测量汗液8中包含的乳酸的量并在显示部31上显示。因此,用户通过将该汗液测定装置3安装在例如手臂等上进行运动等,能够容易地确认运动中汗液8所包含的乳酸的量的变化等。

第七实施方式

图13是示意性地示出第七实施方式的汗液测定装置4的构成的截面图。图14是示意性地示出汗液测定装置4的概略的电路构成的图。参照图13、图14,对汗液测定装置4的构成及操作进行说明。此外,在以下说明中,对与第六实施方式相同的构成及操作,省略对其的说明。

第六实施方式的汗液测定装置3通过刺激响应性凝胶21的结构色(颜色)的变化检测乳酸值的变化,本实施方式的汗液测定装置4与其不同,是通过刺激响应性凝胶21的导电率的变化检测乳酸值的变化。

如上所述,刺激响应性凝胶21与乳酸反应,根据乳酸的量而膨胀及收缩。由于刺激响应性凝胶21膨胀及收缩而使形态发生变化,因此刺激响应性凝胶21的导电率会变化。因此,通过在刺激响应性凝胶21的内部设置一对电极25,并测量该电极间的电阻,能够检测出渗入刺激响应性凝胶21的内部的乳酸值。此外,电极25的材料只要是有导电性有耐腐蚀性的材质即可,除了镍以及实施过镀金处理的铜以外,还可以使用铂金、金、银等金属及碳。

本实施方式的汗液测定装置4,与第六实施方式的汗液测定装置3大致相同地构成。较大差异在于,作为光学检测部35的替代而具备电阻检测部37。与此同时,具备电路部38以替代电路部34。

此外,汗液测定装置4与第六实施方式相同地,具备汗液采集装置1c。但是,汗液采集装置1c是设置有从采集部10c的上表面102插入刺激响应性凝胶21的内部的一对电极25的构成。另外,在上表面102设置用于连接设置在电路部38上的连接器383的连接器26。该连接器26通过两个电极25及导线(未图示)电连接。

如图14所示,汗液测定装置4具备控制汗液测定装置4的整个动作的控制部61、存储各种信息的存储部62、导电率测定部63、a/d转换部64、显示部31、以及操作部32作为电路系统。导电率测定部63、a/d转换部64、显示部31、以及操作部32通过输入输出接口41以及数据总线42连接至控制部61。

导电率测定部63对设置在刺激响应性凝胶21的一对电极25施加电压,并检测在电极25之间流动的电流。刺激响应性凝胶21的导电率会根据刺激响应性凝胶21中包含的乳酸值而变化。因此,导电率测定部63通过检测流经刺激响应性凝胶21的电流,能够检测出对应于乳酸值的刺激响应性凝胶21的导电率。

a/d转换部64将导电率测定部63检测出的刺激响应性凝胶21的导电率转换为数字的数据信号而输出。转换部由导电率测定部63及a/d转换部64构成。

存储部62中存储有程序软件621及相关表622等。程序软件621中记述有汗液测定装置4的动作的控制顺序。相关表622中记载有表示刺激响应性凝胶21的导电率与乳酸值之间的关系的数据。

控制部61根据存储在存储部62内的程序软件621,进行测定乳酸值的控制。具体而言,控制部61具有作为运算部的乳酸值运算部611。乳酸值运算部611从a/d转换部64输入导电率的数据信号。然后,参照数据信号的值及相关表622来计算乳酸值。

另外,控制部61对导电率测定部63向电极25输出的电压值进行控制。另外,控制部61进行将乳酸值运算部611计算的乳酸值向显示部31输出的控制。而且,在本实施方式,控制部61依次计算推移变化的乳酸值,并在显示部31上显示表示乳酸值的推移变化的曲线。用户观看显示部31即可确认乳酸值及乳酸值的推移变化。而且,控制部61根据操作部32输入的信号控制汗液测定装置4的动作。

根据上述实施方式,可得到以下效果。

作为本实施方式的测定装置的汗液测定装置4具备:汗液采集装置1c、以及将响应部20(刺激响应性凝胶21)的导电率转换成数据信号并输出的转换部(导电率测定部63、a/d转换部64)。另外,汗液测定装置4具备:从转换部输出的数据信号中计算汗液8中包含的乳酸值的运算部(乳酸值运算部611)、显示运算部的运算结果(乳酸值)的显示部31、以及容纳响应部20、转换部、运算部及显示部31作为容纳部的外装部36。通过这种汗液测定装置4,使用非侵入式方法,能够连续地测量汗液8所含的乳酸的量并显示在显示部31上。因此,用户通过将该汗液测定装置4安装在例如手臂等上进行运动等,能够容易地确认运动中的汗液8所包含的乳酸的量的变化等。

此外,不仅限于上述实施方式,只要在不脱离发明主旨的范围内,可以进行各种变更和改良。以下对变形例进行说明。

第一实施方式的汗液采集装置1,作为外壳整体由透明的合成树脂材料形成。但是,并不限于此,无需整体透明,只要能够确认响应部20的颜色变化的区域是透明的即可。这一点,第二至第五实施方式均相同。

第一实施方式的汗液采集装置1构成为具备移动部11,也可以不具备移动部11,构成为具备采集部10和排出部12。这一点,第二实施方式也相同。

在第一实施方式的汗液采集装置1中,响应部20设置于采集部10,但除了采集部10以外,也可以设置于移动部11。在这种构成的情况下,通过在使积存在采集部10的汗液8一口气向排出部12移动的移动部11测量乳酸的量,能够平均地汇聚积存于采集部10中的全部汗液8而进行测量。这种情况下,可以将响应部设置在移动部11的上表面的内侧,并在其下侧设置空隙区域。由此,汗液8通过响应部、以及设置在响应部的下侧的空隙区域而向排出部12流动,从而能够连续地进行乳酸的测量。这一点,第二实施方式也相同。

在第一实施方式的汗液采集装置1中,响应部20设置于采集部10,但除了采集部10以外,也可以设置于排出部12。这种情况下,在孔部122的内侧设置响应部,形成狭缝状的孔部即可。

在第二实施方式的汗液采集装置1a中,响应部20设置于采集部10,但除了采集部10以外,也可以设置于排出部12a。在排出部12a中设置响应部时,如果在排出部12a将实施了亲水化处理的化学纤维(例如,无纺布)作为多孔质材料而使用的情况下,则通过将无纺布浸入混合了构成刺激响应性凝胶21的高分子材料和溶剂以及微粒子的液体中,在保持多孔质的状态下照射紫外线,构成排出部12a即可。这种情况下,如果无纺布是白色的,则能够提高刺激响应性凝胶21的颜色变化的分辨性。

在第六实施方式的汗液测定装置3中,使用第四实施方式的汗液采集装置1c构成。但是,并不限于此,也可以使用第五实施方式的汗液采集装置1d构成。这一点,第七实施方式也相同。

在第六实施方式的汗液测定装置3中,在显示部31显示乳酸值,但只要显示部31能够显示彩色即可,可以与乳酸值一起显示结构色。

第一实施方式的汗液采集装置1,形成采集部10上通过一个移动部11连接有一个排出部12的构成。但是,并不限于此,可以形成在一个采集部10的外周部而不连接移动部11,但具备多个排出部12的构成。

根据这种汗液采集装置,能够使采集部采集到的液体更有效地向排出部流动,并更有效地从排出部向外部排出。

第四实施方式的汗液采集装置1c中,排出部12c以采集部10c为中心,沿着采集部10c的外周部相连,在整个外周而构成。但是,并不限于此,排出部12c只要沿着采集部10c的外周部相连而构成即可,也可以不构成在外周部的全周。这一点,第五实施方式也相同。

在第一至第七实施方式,测量的是汗液8中乳酸值,但也可以测量其它体外分泌液(泪液、唾液、尿液等)中的乳酸值及血液中的乳酸值。在任何情况下,不使用酶也能够容易地测量。

通过应用第一至第七实施方式,在医疗领域,例如,当患者的情况突然发生变化时,能够作为迅速测量患者血液中以及组织中的乳酸浓度的上升程度的传感器来使用。另外,例如,能够作为测量闭塞性动脉硬化症及褥疮等的乳酸值的增加的传感器来使用。

通过应用第一至第七实施方式,在食品领域,例如,通过测量酿造时以及乳酸发酵时的乳酸浓度,能够确认各工序的进展情况。另外,例如,作为食品的品质评价,通过测量乳酸值,能够确认食品的新鲜度。

通过应用第一至第七实施方式,在制药领域,例如,能够用作将癌组织作为目标的药物输送用材料。此外,还能够用作生物反应器监视器以及细胞培养监视器。

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