专利名称：生物传感器和成分浓度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成分浓度测量装置，其可用激光束刺穿人体的皮肤，且 快速和容易地确定被采样的生物样本中的微量的各种特定成分的数量，并涉 及用于该成分浓度测量装置的生物传感器。
背景技术：
传统的生物传感器将通过概念图予以描述。
图58显示了传统的激光装置，且在其一方面中，指尖腹被使用传统的 激光装置的激光束照射。参考标记101表示内部固态激光振荡器，标记102 表示主体，固态激光振荡器101设置在其中，且电源和控制装置设置在控制 器103中作为单独的单元。透镜罩104设置在主体102中的激光束的输出侧， 聚光透镜105设置在透镜罩104的内部，且来自固态激光振荡器101的激光 束输出被聚光透镜105聚集。
为了从指尖采样血液，其血液要被采样的人的部分手指腹放置在平台 106上，朝向聚光透镜105。手指托108在其内侧弯曲，使得人指尖可稍微 进入，且固定到平台106的上表面，使得激光束可聚集在该托的上边缘的外 侧附近。
当其血液要被采样的人的手指107被用激光束照射，在照射点产生微创 口，且血液渗出。接着，其血液要被采样的人的血液由单独设置的生物传感 器采样，且血液中的微量的特定成分被量化(例如，参考专利文献l)。
此外，图59是作为传统的生物传感器的一个实施例的葡萄糖传感器的 分解透视图。在绝缘基板120上，包括树脂粘合剂的银膏和导电碳膏被印刷， 且形成有包括导线112和113、测量电极114和反电极115的电极系统。而 且，绝缘层116通过印刷绝缘膏而形成。
对于电极114和115的系统，在抛光露出的部分后，羧曱基纤维素(后 文称为CMC,其为亲水性的聚合物)的水溶液涂覆在电极上，由此形成CMC 层，且其中作为酶的葡萄糖氧化酶(GOD)溶解在磷酸緩冲溶液中的物质被
涂覆，以覆盖CMC层，由此形成包括CMC-GOD层的反应层。
如图59所示，基板120、由树脂板制成的隔板117、以及盖板119这三 个构件结合并整合，使得各个构件可具有虚线所示的位置关系。当整合时， 切开部分的一端变为样本溶液的导入口 110，且中间部分形成空间部118。 此外，盖板119具有孔，当整合时，其变为排出口lll。
当样本溶液即血液接触导入口 110时，该血液/人导入口 110导入内部。 此时，空间部118内的空气被快速地从排出口 111排出。同样，血液在电极 表面快速扩散，且充满该空间部。血液溶解CMC且变为粘胶液，且血液内 的葡萄糖通过承载在电极上的葡萄糖氧化酶的作用而发生氧化反应，由此产 生过氧化氢。通过施加电压到电极之间，通过酶反应产生的过氧化氢氧化该 测量电极，且伴随的氧化电流值对应葡萄糖物质的浓度(例如，参考专利文 献2)。
在另一方面，当激光束刺穿皮肤(激光穿刺)时，照例研究减轻使用者 的疼痛的技术。图60是显示传统的激光穿刺装置的操作的流程图。在传统 的激光穿刺装置中，如果该装置的开始按钮被按下，开关是否被半按下在步 骤S1中确定。如果需要产生声音(是)，该开关被半按下，且程序前进到步 骤S2，在该步骤，例如音乐的声音从扬声器产生。接着，通过在步骤S3中 按压穿刺开关，程序前进到进行穿刺的步骤S4。接着，在经过固定时段的 时间后，程序前进到步骤S5，在该步骤，来自扬声器的声音被停止。
此外，如果在步骤S1中开关被半按下，程序前进到步骤S6，在该步骤， 穿刺开关被按下。相应地，在步骤S7,来自扬声器的声音没有传出，但进 行了穿刺(例如，参考专利文献3)。同样，在传统的激光穿刺装置中，扬声 器设置在该激光穿刺装置中，以产生音乐或声音，其抵消穿刺过程中的操作 声音。这减轻了穿刺过程中的疼痛。
专利文献l: JP-A-04-314428
专利文献2: JP-A-01-291153
专利文献3: JP-A画2005-13簡8
发明内容
本发明要解决的问题
然而，传统的激光穿刺装置和生物传感器结合的成分浓度测量装置中存 在下面的问题。
首先是在激光穿刺皮肤的过程中，使用者闻到产生的烟流异味，且感到 相当不舒服，且烟流沾到光学元件上造成污染。激光穿刺皮肤是通过吸收激 光束能量到皮肤组织的主要成分水分中，通过加热或蒸发水分对皮肤组织进 行热处理。此时，在空间产生烟流蒸发物。
皮肤从外侧依次包括表皮、真皮和皮下组织。为了采样血液，必须刺穿 皮肤到真皮的第 一层表皮的侧面上的皮肤乳突中的毛细管，且大部分穿刺发 生在表皮上。在手掌皮肤中，特别是例如手指肉，皮肤的表皮较厚，具有厚
度l至1.5mm,且大部分皮肤是角质层，其主要成分为角蛋白质。作为角蛋 白质的成分的氨基酸产生的挥发性的物质被分解流动在烟流中。角质层由角 蛋白质的纤维组织组成，且纤维由胱氨酸键结合，该键是包含的相对较多的 氨基酸胱氨酸的硫部分的键。
由于这些氨基酸在蒸发过程中分解，产生了挥发性的硫化合物或氮化合 物，特别地，人感觉它们是一种异味。此外，当这些蒸发物附着到激光束的 光学元件上时，由于附着物对激光束的吸收，光学元件的透光度降低，且附 着物的烧着情形发生。
第二个问题是，当血液被激光装置采样时的传染问题。为了聚集激光束 以在1平方毫米以下的区域内穿刺皮肤，聚光透镜和皮肤之间的距离应以至 少lcm以下的精度保持恒定。因此，事实上，皮肤被压靠在特定的固定结构 上，且用激光束照射。由于这个结构被同一使用者多次使用，或者被两个以 上用户使用，担心经由这个结构传染。此外，如也在前文所述，当使用激光 装置进行穿刺时产生烟流。由于该烟流粘附，也存在传染的担心。
第三个问题是使用过程中的并发症。在用装置采样血液后，使用者应把 血液放进单独设置传感器中，把该传感器与显示器连接，且量化血液中的微 量的各种特定成分。而且，当存在大量的替换零件来解决迄今为止的问题时， 使用者的方便性可能降低。
此外，在传统的激光装置的激光照射情况中，激光束的聚光直径为 0.5mm以上，且疤痕可保持一周以上。尽管皮肤含水量和厚度存在个体差异， 为了利用一次发射的激光束脉沖可靠地进行穿刺以稳定地进行采血，因此放 射出过量的激光束能量。为此，在一些情况中，由于皮肤的穿刺深度太深， 疼痛变得强烈。
由于发明人的研究，产生了一种不留疤痕的激光束的聚光直径，该聚光
直径为0.15mm以下，且优选地为O.lmm以下。此外，本发明人已发现如果 聚光直径是0.5mm (传统的)，则血液采样所需的激光束能量的个体差异是 大约两倍，且如果聚光直径被0.15mm以下，则变为约百分之几十。而且， 本发明人已发现，如果聚光直径为0.15mm以下，血液采样所需的激光束能 量还可以是约几十mJ的相当小的能量。
由于详细研究使用激光穿刺从皮肤进行血液采样，本发明人已发现以下 事实。图61是皮肤的示意图。皮肤从外依次包括表皮和真皮，为了采样血 液，必须破坏真皮中的皮肤乳突好的毛细管。然而，检测疼痛的自由神经末 梢也存在于皮肤乳突的附近。表皮包括五种层，包括最外表面上的角质层。
通常，血液采样是在指尖或手掌的皮肤上进行。这是因为指尖或手掌的 毛细管中的血液葡萄糖水平可被无时间滞后地测量，例如当测量糖尿病人的 血液葡萄糖水平时。据称最普遍的血液采样点的指尖具有厚度为1到1.5mm 的表皮，特别是角质层。此外，该角质层是死亡组织，且具有不同于活的组 织的外观，例如具有毛细管的真皮的皮肤乳突。
本发明人在激光穿刺过程中沿其深度方向观察皮肤的形状时发现，例如 当皮肤的表面被使用激光聚集图案照射时，主要由角质层组成的表皮具有大 致圓柱形的截面形状，且真皮具有圓锥形的截面形状。
为了实现微痛激光照射方法，重要的是控制圓锥形的激光穿刺的孔的截 面形状的深度到必需的最小深度。如果深度过度，则刺激自由神经末梢、使 得使用者感到疼痛且出血可超过需要的可能性变高。此外，如果真皮被深深 地刺穿，由于激光束能量的光学吸收使得真皮组织的蒸发和加热反应，可产 生沿与蒸发相反的方向的沖击波(压缩波)，这也可变为一种疼痛。
在另一方面，如上所述，在传统的激光穿刺装置中，通过在激光穿刺装 置中设置扬声器减轻穿刺过程中的疼痛，以及通过产生音乐或声响抵消穿刺 过程中的操作声音。然而，如果使用者总是听相同的音乐等，他/她可能习惯 于该音乐等。结果，使用者的意识无法集中到该音乐等，且穿刺过程中的疼 痛不会减轻。
此外，由于激光穿刺的时机总是发生在穿刺开关被按下后的同 一时间， 使用者可无意识地到留意激光穿刺的时机，因此穿刺过程中的疼痛不会减轻。
此外，在传统的激光穿刺装置中，激光脉冲束的聚光直径或时间宽度可 均匀地设计。然而，由于可靠的血液采样的最佳条件对于每个使用者是不同 的，激光脉冲束能量的可变宽度被设置，且使用者个别地设置激光脉冲束能 量。为此，为了供使用者检查采样血液的激光束能量，首先，他/她应进行实 验激光穿刺，因此不能使用单次激光穿刺进行血液采样。此外，由于检查的
条件一天一天地改变，该条件应每次^r查。
本发明的做出是为了解决这些传统的问题。因此，本发明的一个目的是 提供一种生物传感器和成分浓度测量装置，其能使使用者避免在使用激光束 穿刺过程中感觉到异味，并进行简单而容易的测量而不担心使用造成传染。
此外，本发明的目的是提供一种激光穿刺装置的激光照射方法，其能进 行稳定的血液采样而不留下疤痕，且在穿刺过程中疼痛很小。
此外，本发明的目的是要提供一种激光穿刺装置和激光穿刺方法，其中 使用者不会意识到激光穿刺的时机，使用者的疼痛检测水平较低，且穿刺过 程中的疼痛很小。
此外，本发明的目的是提供一种激光穿刺装置和激光穿刺方法，其可以 供使用者可靠地采样血液而不需要实验穿刺。
而且，本发明的目的是提供激光穿刺装置的操作状态，具体地，监测闪 光灯的劣化程度，其为该装置的主要退化因素。此外，另一目的是要监测激 光穿刺装置的使用次数。
解决问题的手段
本发明的成分浓度测量装置包括主体，其至少具有发射激光束的激光 装置、该激光束的聚光装置、体液的成分的分析装置、以及显示由该分析装 置计算的结果的显示装置；片；具有不遮蔽该激光束的开口的插入体；和试 纸。这里，主体沿激光束的光轴方向设置开口。开口安装有插入体，且该插 入体的一端安装有试纸。片提供位于聚光装置和插入体之间的膜，且该膜不 被激光束穿刺。
通过该配置，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味，且每次穿刺更换接触使用者的采样点的试纸，不必担心感染，且由于使 用者可利用 一个机构进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸设置有成分测量用电极， 插入体设置有电极，且试纸的成分测量用电极和插入体的电极通过与试纸嵌
合而电连接。
通过该配置，在通过激光穿刺的体液采样的成分分析中，使用者可进行 成分分析而不去除试纸和重新安装其再次用于成分分析，且由此简单和容易 的使用变得可能。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，分析装置通过样本试剂的酶反 应分一斤该体液的成分。
通过该配置，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味，且每次穿刺更换接触使用者的采样点的试纸，不必担心感染，且由于使 用者可利用 一个机构进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
而且，在本发明的成分浓度测量装置中，分析装置是通过样本试剂的显 色反应分析该体液的成分的光学装置。
通过该配置，由于使用者可在用一个机构中进行采样和分析，可获得简 单而容易的使用。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸提供位于激光束的光轴上 被激光束穿刺的膜。
通过该配置，激光穿刺过程中产生的烟流穿过穿刺的孔从使用者的皮肤 排出。因此，该烟流不会泄漏到使用者，因此使用者可被防止闻到激光穿刺 过程中产生的烟流中的异味。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸还提供位于激光束的光轴 上没有被激光束穿刺的膜。
通过该配置，激光穿刺过程中产生的烟流穿过穿刺的孔从使用者的皮肤 排出，且限制在试纸中。因此，烟流不会泄漏到使用者，因此使用者可被防 止闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸还具有如同片的功能。
通过该配置，使用者不必拥有和管理结构不同的两种片和生物传感器， 且使用者的方便性可被改善。
此外，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸还提供位于激光束的光轴 上用作片的膜，当用作片时，该膜不被激光束穿刺。
通过该配置，由于使用者不必拥有和管理结构不同的两种片和生物传感 器，且不必每次使用时更换该片，使用者的方便性可被改善。
而且，在本发明的成分浓度测量装置中，在插入体嵌合到主体内的侧部 上设置有非对称结构。
通过该配置，使用者不会弄错插入方向，且因此简单和容易的使用变得 可能。
而且，本发明的成分浓度测量装置提供一结构，其中试纸和插入体之间 的嵌合是通过非对称结构进行的。
通过该配置，使用者不会弄错配合方向，且因此简单而容易的使用变得 可能。
而且，本发明的成分浓度测量装置提供一结构，其中试纸和插入体之间 的嵌合是通过试纸的开口和插入体的突起之间的嵌合进行的。
通过该配置，使用者不会弄错配合方向，其不会发生滑出。因此，简单 而容易的使用变得可能。
而且，在本发明的成分浓度测量装置中，片的膜、插入体、以及试纸的 膜的至少 一部分或全部设置有除臭功能。
通过该配置，激光穿刺过程中产生的烟流中的异味可被消除。
而且，在本发明的成分浓度测量装置中，试纸、插入体、以及试纸的膜 的至少 一部分或全部设置有抗菌功能。
通过该配置，可防止使用者使用时的感染。
的成分的生物传感器。这里，该传感器形成样本供应通道，所供应的样本标
本通过该样本供应通道^f皮吸到该第一和第二基板之间；通过贴合在该第一和 第二基板之间，过滤器和与该样本标本中的成分反应的试剂设置在该样本供 应通道内；且从该样本供应通道通到外部的空气孔设置在该第二基板内。试
剂具有酶和色原体，其特定地与该成分反应，部分或全部共用的开口设置在 第一和第二基板中的样本供应通道的外部，且第一和第二基板的至少任意一 个开口设置有膜。
通过该配置，在穿刺过程中由激光束产生的包括异味的烟流被限制在传
感器板中，可抑制烟流泄漏到外部。
此外，在本发明的生物传感器中，膜具有除臭功能。
通过该配置，穿刺过程中由激光束产生的烟流中的恶臭成分可被消除。
而且，在本发明的生物传感器中，第一和第二基板还设置有该开口之外
的部分或全部共用的开口 。
通过该配置，可以可靠地建立与包括激光振荡器的激光穿刺装置的连 接。由此，激光振荡器和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺孔的 形状可变得稳定。
样本标本中的成分的生物传感器。该传感器形成样本供应通道，所供应的样
本标本通过该样本供应通道被吸到该第一和第二基板之间；至少通过贴合在
该第 一和第二基板之间，与该样本标本中的成分反应的试剂设置在该样本供
应通道内；且从该样本供应通道通到外部的空气孔设置在该第二基板内。传 感器具有电极系统，该电极系统至少包括测量电极和电极电偶，且反应被电 极系统检测。部分或全部共用的开口设置在第一和第二基板中的样本供应通 道的外部，且第一和第二基板的至少任意一个开口设置有膜。
通过该配置，穿刺过程中激光束产生的包括异味的烟流被限制在传感器 板中，且可抑制烟流泄漏到外部。
此外，在本发明的生物传感器中，膜具有除臭功能。 通过该配置，穿刺过程中由激光束产生的烟流中的恶臭成分可被消除。 而且，在本发明的生物传感器中，第一和第二基板还设置有该开口之外 的部分或全部共用的开口 。
通过该配置，可以可靠地建立与包括激光振荡器的激光穿刺装置的连 接。由此，激光振荡器和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺孔的 形状可变得稳定。
而且，在本发明的激光穿刺用生物传感器中，第一和第二基板还设置有 该开口之外的分享部分或全部的至少两个开口 ，使得电极系统可露出。
通过该配置，可以可靠地建立与包括激光振荡器和分析装置的设备的连 接。由此，激光振荡器和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺孔的 形状可变得稳定。而且，可以电连接传感器和装置，由此监测连接状态。
此外，本发明的成分浓度测量装置包括主体，其至少具有发射激光束 的激光装置、该激光束的聚光装置、体液的成分的分析装置、以及显示由该 分析装置计算的结果的显示装置；片；具有激光束穿过的开口的插入体；和 试纸。主体沿激光束的光轴方向^:置开口。开口安装有插入体，且该插入体 的一端安装有试纸。片位于聚光装置和插入体之间，且该片具有试纸的功能。
通过该配置，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异
味，且没有由烟流造成的作为聚光装置的光学元件的污染，可以实现简单而 容易的使用，使用者可使用 一种消耗品来管理片和传感器。
此外，该片提供位于该激光束的光轴上的膜，该膜在用作该片时不被该 激光束穿刺，且当用作该试纸时被该激光束穿刺。
通过该配置，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味，且没有由烟流造成的作为聚光装置的光学元件的污染，可以实现简单而 容易的使用，使用者可使用 一种消耗品来管理片和传感器。
而且，片提供位于该激光束的光轴上的被用作该试纸时被该激光束穿刺
通过该配置，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味，且没有由烟流造成的作为聚光装置的光学元件的污染，可以实现简单而 容易的使用，使用者可使用 一种消耗品来管理片和传感器。
而且，还提供检测片插入到主体的功能。
而且，可防止〗吏用者忘记片的插入，且相应地，可以可靠地防止由烟流 造成的作为聚光装置的光学元件的污染。
而且，检测片插入到主体的功能是通过片的插入的机械接触操作来进行。
通过该配置，可防止使用者忘记片的插入，且相应地，可以可靠地防止 由烟流造成的作为聚光装置的光学元件的污染。
而且，检测片插入到主体的功能是通过设置在片中的电极的电连接来进行。
通过该配置，可防止使用者忘记片的插入，且相应地，可以可靠地防止 由烟流造成的作为聚光装置的光学元件的污染。
而且，片的膜和插入体中的至少一个或两个设置有除臭功能。 通过该配置，激光穿刺过程中产生的烟流中的异味可别消除。 而且，插入保持器和片中的至少一个或两个设置有抗菌功能。 通过该配置，可防止使用者使用时的任何感染。
根据本发明的穿刺适配器是安装在利用激光束照射皮肤的激光穿刺装
置上由此进行穿刺的穿刺适配器。该适配器包括在两个端部具有开口的中 空体；和设置用来封闭该两个端部的开口的第一膜和第二膜。第一膜吸收激 光束且被穿刺，第二膜透射激光束而不吸收激光束。
根据上述配置，由第一膜、中空体和第二膜形成封闭空间。由此，当利 用压在皮肤上的第 一膜进行激光穿刺时，产生的烟流可被限制在封闭的空间 内。因此，使用者可进行激光穿刺而不会闻到异味和感到不舒服。此外，通 过每次使用时更换穿刺适配器，不用担心使用过程中的感染，且穿刺可被简 单而容易地进行。
此外，在根据本发明的穿刺适配器中，中空体具有形成在第一膜周围的 突起。
根据上述配置，由于突起将按压预定的激光穿刺点的周围，可以减轻在 激光穿刺过程中使用者感觉到的刺激。而且，当通过穿刺血液被采样时，可 以稳定地采样血液。
此外，在根据本发明的穿刺适配器中，第一膜、中空体和第二膜中的至 少一个设置有除臭功能。
根据上述配置，激光穿刺过程中产生的烟流中的异味可被消除。
此外，在根据本发明的穿刺适配器中，第一膜设置有抗菌功能。
根据上述配置，可防止经由穿刺适配器的感染。
而且，根据本发明的激光穿刺装置包括可分离的根据本发明的穿刺适配 器，该中空体的中心轴和激光光轴设置为彼此重合。
根据上述配置，由第一膜、中空体和第二膜形成封闭空间。由此，当利 用压在皮肤上的第 一膜进行激光穿刺时，产生的烟流可被限制在封闭的空间 内。因此，使用者可进行激光穿刺而不会闻到异味和感到不舒服。此外，根 据上述配置，由于要接触使用者的皮肤的穿刺适配器在每次使用时被更换， 不必担心感染，且穿刺可被简单而容易地进行。
通过设置彼此不同的用于激光穿刺真皮的激光照射条件和用于激光穿 刺表皮的激光照射条件，和利用不同类型的激光脉沖束能量进行多次照射， 本发明实现了稳定的血液采样和几乎无痛的激光穿刺。
特别地，穿刺表皮的第 一激光脉沖束的时间宽度被设置等于或长于穿刺 真皮的第二激光脉冲束，且激光束能量被设置大于第二激光脉冲束。这里， 把穿刺表皮的激光脉冲束分成多个激光脉冲束对于稳定的血液采样是有效 的。在该例中，当穿刺表皮的激光脉冲束和穿刺真皮的激光脉沖束的照射条 件被比作单个激光脉冲束时，它们可以相同，或穿刺装配的激光脉冲束的即 使宽度长于且激光束能量大于穿刺表皮的每个激光脉冲束。
此外，4艮据本发明的激光照射方法是一种利用激光脉沖束照射包括表皮
和真皮的皮肤由此进行激光穿刺的激光照射方法。该方法包括步骤放射用 于穿刺该表皮的激光脉冲束；和放射用于穿刺该表皮的穿刺点中的真皮的激 光脉冲束。
根据上述配置，用于穿刺真皮的激光脉沖束照射到与用于穿刺表皮的激 光脉沖束相同的位置，且臼形穿刺孔形成在真皮中。因此，真皮没有被深深 地穿刺，不会留下疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进行稳定的血液 采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺该表皮的激光脉沖束 的时间宽度等于或长于用于穿刺真皮的激光脉冲束，且用于穿刺该表皮的激 光脉冲束的能量大于用于穿刺真皮的激光脉冲束。
根据上述配置，真皮中的激光穿刺孔的截面形状的深度可被控制到必要 的最小值，且不会留下任何疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进行稳 定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射条件中，用于穿刺表皮的激光脉沖束的 时间宽度为100至400(is，用于穿刺真皮的激光脉沖束的时间宽度为50至
根据上述配置，由于真皮没有被深深地穿刺，不会留下疤痕，且穿刺过 程中几乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的激光脉沖束的 时间宽度和用于穿刺真皮的激光脉冲束的时间宽度之间的差别为50至 200pis。
根据上述配置，由于其血液被采样的人觉察到一个穿刺，穿刺过程中几 乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的激光脉冲束和 用于穿刺真皮的激光脉冲束之间的照射间隔为500ms以下。
根据上述配置，由于其血液被采样的人觉察到一个穿刺，穿刺过程中几 乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的激光脉冲束和 用于穿刺真皮的激光脉冲束的能量总和为每平方厘米100至300 J。
根据上述配置，用于血液采样的激光脉沖束的能量可被最小化，不会留
20
下疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺真皮的激光脉沖束的
能量是用于穿刺表皮和用于穿刺真皮的激光脉沖束的能量总和的10至40%。 根据上述配置，真皮中的锥形激光穿刺孔的截面形状的深度可被控制到
必要的最小值，且不会留下任何疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进
行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，激光脉沖束的聚光直径为
0.15mm以下。
根据上述配置，血液采样所需的激光脉沖束的能量中的个体差异可被设 置得较小，不会留下任何疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进行稳定 的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的激光脉沖束包 括多个激光脉沖束。
根据上述配置，由于用于穿刺表皮的激光脉冲束可根据皮肤厚度、含水 量等的个体差异而被细微地控制，不会留下任何疤痕，且穿刺过程中几乎没
有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的多个激光脉沖 束中的每个的时间宽度为100至400(is。
根据上述配置，由于其血液被采样的人觉察到一个穿刺，穿刺过程中几 乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的多个激光脉冲 束的照射间隔为500ms以下。
根据上述配置，由于其血液被采样的人觉察到一个穿刺，穿刺过程中几 乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
此外，在根据本发明的激光照射方法中，用于穿刺表皮的多个激光脉沖 束和用于穿刺真皮的激光脉沖束的能量总和为每平方厘米5至100 J。
根据上述配置，用于血液采样的激光脉沖束的能量可被最小化，不会留 下疤痕，且穿刺过程中几乎没有疼痛，且可进行稳定的血液采样。
根据本发明的激光穿刺装置是一种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺 的激光穿刺装置，其包括产生周期性声音的周期性声音产生装置。穿刺是在 产生该周期性声音的期间进行。
根据上述配置，通过产生周期性声音，使用者的意识被转移，其使得使 用者不意识到穿刺的时刻。由此，使用者感觉到疼痛的阈值水平降低。由于 激光穿刺在该状态下进行，可减小穿刺过程中的疼痛。
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，周期性声音是其中心频率以20 至100Hz单调重复的声音。
根据上述配置，由于穿刺在使用者的意识被引向单调重复的声音的状态 下进行，且使用者关于疼痛的检测水平被变低，穿刺过程中的疼痛可减轻。
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，单调重复的声音包括泵的操作 声和发动机声。
根据上述配置，由于使用者的意识被引向单调重复的声音，例如泵的操 作声和发动机声，使用者关于疼痛的检测水平被变低，穿刺过程中的疼痛可 减轻。
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，周期性声音是具有每分钟击打 60至208的重复节拍的声音。
根据上述配置，由于穿刺是在使用者的意识被引向单调重复的声音的状 态下进行，且使用者关于疼痛的检测水平被变低，穿刺过程中的疼痛可减轻。
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，具有重复节拍的声音包括节拍 器的声音、机械开关的ON/OFF的声音和敲击键盘的声音，且使用者关于疼 痛的检测水平被变低，穿刺过程中的疼痛可减轻。
根据上述配置，由于穿刺在使用者的意识被引向具有重复节拍的声音、 节拍器的声音、机械开关的ON/OFF的声音和敲击键盘的声音的状态下进 行，且使用者关于疼痛的检测水平被变低，穿刺过程中的疼痛可减轻。，
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，该周期性声音发生装置产生音 质或周期不同的多种类型的周期性声音，且随机地改变每次穿刺时产生的周 期性声音的类型。
根据上述配置，由于音质或周期不同的多个类型的周期性声音随机改 变，使用者不会习惯于环境声音，且使用者的意识被从穿刺转移。因此，即 使在激光穿刺装置被使用的情况下，减轻穿刺过程中的疼痛的效果可被保 持。
此外，在根据本发明的激光穿刺装置中，从周期性声音的产生到穿刺的 时间在每次穿刺时随机地改变。
此外，由于从周期性声音的产生到穿刺的时间在每次穿刺时随机地改 变，使用者不会预测到激光穿刺的时机，且穿剌期间的疼痛可被减轻。
此外，根据本发明的激光穿刺方法是一种利用激光束照射皮肤由此进行
穿刺的激光穿刺方法，由此进行穿刺。该方法包括步骤从音质或周期不同 的多种类型的周期性声音中选择和产生预定的周期性声音，以及在从预定的 周期性声音的产生经过随机的时间之后进行穿刺。
根据上述配置，由于音质或周期不同的多种类型的周期性声音随机地改 变，使用者不会预测激光穿刺的时机，且穿刺过程中的疼痛可被减轻。
根据本发明的激光穿刺装置是一种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺 的激光穿刺装置。该激光穿刺装置包括调节装置，其根据通过测量皮肤含水 量的含水量测量传感器测量的皮肤含水量来调节该激光脉冲束的能量。
根据上述配置，根据皮肤含水量的合适的激光脉冲束的能量可被设定。 因此，不进行实验穿刺，或使用者自己不进行激光脉冲束的设定，且几乎没 有疼痛的可靠的血液采样可根据个体差异、日常波动和时间波动进行。
此外，根据本发明的激光穿剌装置包括含水量测量传感器。此外，在根 据本发明的激光穿刺装置中，含水量测量传感器包括传感器电极，其设置在 激光穿刺装置的主体的表面上，以测量皮肤含水量。
根据上述配置，由于用于测量皮肤含水量的传感器电极设置在激光穿刺 装置的主体的表面上，皮肤含水量可容易地测量。
此外，根据本发明的激光穿刺装置包括保持装置，其可分离地保持具有 含水量测量传感器的穿刺帽。该穿刺帽包括在两个端部具有开口的中空体， 和设置为封闭该两个端部的开口的第 一膜和第二膜。该第 一膜透射激光束并 吸收激光束且被穿刺，且该第二膜透射激光束而不吸收激光束。含水量测量 传感器包括设置在第一膜的相同平面上的传感器电极，以测量皮肤含水量。
根据上述配置，由于穿刺帽包括测量皮肤含水量的传感器电极，可进行 简单、容易、可靠的血液采样，通过在每次使用时更换穿刺帽，而不担心使 用期间的感染。
此外，根据本发明的激光穿刺装置包括输入使用者的属性的设定按钮。 调节装置根据从设定按钮输入的属性来调节激光脉冲束的能量。
根据上述特征，根据从设定按钮输入的使用者的属性，例如年龄、性别、 人种或肤质，调节激光脉冲束的能量。因此，可以根据皮肤的条件设定理想
的激光脉冲束能量，且可以进行几乎没有疼痛的可靠的血液采样。
此外，根据本发明的激光穿刺装置包括测量环境空气的湿度的湿度传感 器。调节装置根据湿度传感器测量的环境空气的湿度来调节激光脉冲束的能 量。
根据上述配置，由于激光脉沖束根据与皮肤含水量非常紧密相关的环境 空气的湿度而被调节，可以准确地设定适于血液采样的最小激光脉沖束能量。
此外，根据本发明的激光穿刺方法是一种利用激光束照射皮肤由此进行
穿刺的激光穿刺方。该方法包括测量皮肤含水量；以及^f艮据测量的皮肤含水 量来调节该激光脉沖束的能量。
根据上述配置，根据皮肤含水量的合适的激光脉冲束能量可被设定。因 此，不进行实验穿刺，或使用者自己不进行激光脉沖束的设定，且几乎没有 疼痛的可靠的血液采样可根据个体差异、日常波动和时间波动进行。
此外，本发明的插入保持器是一种安装在利用激光束照射皮肤由此进行 穿刺的激光穿刺装置上的插入保持器。该插入保持器包括在两个端部具有 开口的中空体；设置为封闭该开口的一个端部，且透射激光束而不吸收激光 束的膜；设置为封闭该开口的另一端部的生物传感器；以及设置在该中空体 的外周面或内周面以电连接该激光穿刺装置和该生物传感器的电极。
根据上述配置，插入保持器通过生物传感器、插入保持器和滑片三个元 件构成，但是现在有一个插入保持器构成。因此，具有一优点，当使用者使 用该装置时，要更换的零件可以是仅一个。
此外，在本发明的插入保持器中，手指托膜形成在该生物传感器的部分 表面内，且样本试剂供应通道开口形成在该生物传感器的侧面中。
此外，在本发明的插入保持器中，生物传感器具有形成在试剂层中的测 量电才及和电才及电4禺。
此外，本发明的插入保持器是一种安装在利用激光束照射皮肤由此进行 穿刺的激光穿刺装置上的插入保持器。该插入保持器包括通过弯曲生物传 感器和连接生物传感器的端部形成的中空体；设置为封闭该中空体的一个端 部，且透射激光束而不吸收激光束的膜；设置为封闭该中空体的另一端部， 且吸收激光束并被穿刺的膜；以及设置在该中空体的外周面或内周面以电连 接该激光穿刺装置和该生物传感器的电极。此外，本发明的激光照射方法是一种利用激光脉沖束经由膜照射皮肤由
此进行激光穿刺的激光照射方法。该方法包括步骤放射用于穿刺该膜的第 一激光脉冲束；以及放射用于在该膜的穿刺点穿刺皮肤的第二激光脉沖束。
此外，在本发明的激光照射方法中，第一激光脉冲束的强度弱于第二激 光脉沖束的强度。
根据上述配置，由第一激光脉冲束在膜中形成通孔，且当皮肤的激光穿 刺条件中存在个体差异时，通过调节第二激光脉冲束可允许稳定的血液采 样。
此外，本发明的生物传感器是一种安装在利用激光束照射皮肤由此进行 穿刺的激光穿刺装置上的生物传感器。该生物传感器包括第一基板，具有 贴附在其上的试剂层且具有激光束穿过的第一开口；第二基板，设置为以预 定间隔面对该第一基板，具有对应该第一开口的第二开口，且具有位于比该 试剂层更远离该第二开口的位置的空气孔；以及样本试剂供应通道，从该第 一开口到该试剂层形成于该第 一基板和该第二基板之间。
根据上述配置，使用者可供应作为要测量的目标的血液到生物传感器， 即使他/她在激光穿刺后不把他/她的手指进入样本试剂供应通道的开口 。
此外，在本发明的生物传感器中，该激光束的光轴设置为平行于该第一 开口的中心线，且位于比该第 一开口的中心线更靠近该样本试剂供应通道的位置。
根据上述配置，由于渗出的血液更靠近样本试剂供应通道而非更靠近传 感器开口中心，可以通过毛细现象更有效地到达试剂层。
此外，本发明的激光穿刺装置是一种利用闪光灯激励的激光束照射皮肤 由此进行穿刺的激光穿刺装置。该激光穿刺装置包括光学传感器，其检测闪 光灯的光发射以监测闪光灯的劣化程度。
根据上述配置，可以提示使用者激光穿剌装置的保养时间，且可以增加 穿刺装置的可靠性。
此外，本发明的激光穿刺装置包括告知装置，其基于光电传感器检测的 装置的使用次数，告知使用者该装置要求保养的消息。
根据上述配置，可以根据使用次数提示使用者保养时间，且可以根据在 一定周期内的使用次数，让承担医疗费用的人，例如糖尿病人，承担医疗费 用等。
本发明的效果
本发明提供一种成分浓度测量装置，其利用激光束穿刺皮肤以采样少量 体液且通过利用样本试剂的显色反应测量体液的成分。在该成分浓度测量装 置中，主体至少设置有激光装置、激光束的聚光装置、分析显色反应的光学 装置、成分的分析装置以及分析结果的显示装置。主体具有沿激光束的光轴 的开口。设置有没有被激光束穿剌的膜的片，以及具有不遮蔽激光束的开口 的插入体可分离地插入开口内。而且，分析体液的成分的试纸被设置嵌合在 插入体内。由此，可以提供具有下面效果的成分浓度测量装置。即，由于使 用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味，且每次采样更换接触使 用者的采样点的试纸，不必担心感染，且由于使用者可利用一个机构进行采 样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，本发明提供一种成分浓度测量装置，其利用激光束穿刺皮肤以采 样少量体液并测量体液的成分。在该成分浓度测量装置中，主体至少设置有 激光装置、激光束的聚光装置、成分的分析装置以及分析结果的显示装置。 主体具有沿激光束的光轴的开口。设置有没有被激光束穿刺的膜的片，以及
具有不遮蔽激光束的开口的插入体可分离地插入开口内。而且，体液的试纸 被设置嵌合在插入体内。由此，可以提供具有下面效果的成分浓度测量装置。 即，由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味，且每次采样 更换接触使用者的采样点的试纸，不必担心感染，且由于使用者可利用一个 机构进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，根据本发明，设置有穿过传感器的基板的开口，且膜设置为覆盖 该开口。由此，激光穿刺用生物传感器可具有一效果，即，激光穿刺过程中 产生的包括异味的烟流可被防止泄漏到外部。
此外，本发明提供一种成分浓度测量装置，其利用激光束穿刺皮肤以采 样少量体液且测量体液的成分。成分浓度测量装置包括主体，该主体至少设 置有发射激光束的激光装置、激光束的聚光装置、体液的成分的分析装置、
以及显示由分析装置计算的结果的显示装置；片；具有不遮蔽激光束的开口 的插入体；和试纸。该主体沿激光束的光轴方向设置开口。开口安装有插入 体，且该插入体的一端安装有试纸。片位于聚光装置和插入体之间，且片具 有试纸的功能。由此，可以提供一种具有下面效果的成分浓度测量装置。即， 由于使用者不会闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味，还可防止作为聚
光装置的光学元件被烟流污染，且每次采样更换接触使用者的采样点的试 纸，不必担心感染，且由于使用者可以用一种消耗品管理至少片和试纸，且 使用者可利用 一个机构进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，根据本发明，由第一膜、中空体和第二膜可形成封闭的空间。由 此，当用压在皮肤上的第一膜进行激光穿刺时，所产生的烟流可被限制在封 闭的空间内。因此，使用者可进行激光穿刺而不会闻到异味和感到不舒服。
根据本发明，用于穿刺真皮的激光脉沖束发射到与用于穿刺表皮的激光 脉沖束相同的位置，且臼形穿刺孔形成在真皮中。因此，真皮不被深深地穿 刺，不会留下疤痕，且穿刺过程中的疼痛很小，且可进行稳定的血液釆样。
根据本发明，通过产生周期性声音，使用者的意识被转移，且使用者被 使得不注意穿刺的时机。由此，使用者感觉疼痛的阈值水平变低。由于激光 穿刺是在这种状态下进行，穿刺过程中的疼痛被减少。
此外，根据本发明，根据皮肤含水量可设定合适的激光脉沖束能量。因 此，不进行实验穿刺，或使用者自己不进行激光脉沖束的设定，且可根据个 体差异、日常波动和时间波动进行疼痛很小的可靠的血液采样。
而且，根据本发明，可以提示使用者激光穿刺装置的保养时间，且可以 增加穿刺装置的可靠性。另外，可以根据使用次数提示使用者保养时间，且 可以根据在一定周期内的使用次数，让承担医疗费用的人，例如糖尿病人， 承担医疗费用等。
图l是本发明的第一实施例中的成分浓度测量装置的顶视图2是/人侧面观察的本发明的第一实施例的成分浓度测量装置的内部结 构示意图3是从顶部观察的本发明的第一实施例的成分浓度测量装置的下部内 部结构示意图4是本发明的第一实施例中的插入保持器；
图5是本发明的第一实施例中的滑片的平面图和断面图6是本发明的第 一 实施例中的生物传感器的平面图和断面图7是在穿刺过程中的激光穿刺点的放大视图8是在穿刺过程中的激光穿刺点的放大视图9是本发明的第二实施例中的生物传感器的平面图和断面图IO是本发明的第三实施例中的生物传感器的平面图和断面图11是本发明的第四实施例中的生物传感器的平面图和断面图12是本发明的第一实施例中的生物传感器的分析单元的结构示意图13是本发明的第五实施例中的插入保持器的透视图14是本发明的第五实施例中的生物传感器的平面图和断面图15是本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器的分解透视图16是本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器的总视图17是当本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器在中心部分
沿图16的纵向方向剖切时的断面图18是示出当使用本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器时，
传感器、手指和激光束之间的关系的视图19是当使用本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器时，详
细显示激光穿刺过程中的情形的^L图20是本发明的第七实施例中的激光穿刺用生物传感器的平面图和断
面图21是本发明的第七实施例中的激光穿刺用生物传感器的平面图和断 面图22是说明如何使用本发明的第六实施例中的激光穿刺用生物传感器 的-见图23是本发明的第九实施例中的生物传感器的平面图和断面图； 图24是本发明的第十实施例中的另 一生物传感器的平面图和断面图； 图25是说明如何辨认本发明的第九实施例中的另 一滑片的视图； 图26是本发明的第十一实施例中的另一生物传感器的平面图和断面图； 图27是本发明的第十二实施例的激光穿刺装置1的透视图； 图28是本发明的第十二实施例的激光穿刺装置1的穿刺适配器507的 示意图29是本发明的第十二实施例的激光穿刺装置1的穿刺适配器514的 示意图30是本发明的第十三实施例的激光穿刺装置的激光照射条件的示意
图31是本发明的第十三实施例的激光穿刺装置的激光照射条件中的皮 肤的穿刺的孔的放大视图32是本发明的第十三实施例的激光穿刺装置的其它激光照射条件的 示意图33是本发明的第十三实施例的搭载在激光穿刺装置上的激光振荡器 620的示意图34是本发明的第十三实施例的激光穿刺装置1的透视图(1 ); 图35是本发明的第十四实施例的激光穿刺装置1的透^见图； 图36是本发明的第十四实施例的激光穿刺装置1的操作的流程图； 图37是显示本发明的第十四实施例的激光穿刺装置1使用的周期声音 的示例的视图38是本发明的第十四实施例的激光穿剌装置1的框图39是本发明的第十五实施例的激光穿刺装置1中的穿刺帽507的示
意图，其中含水量测量传感器被设定在穿刺帽507内；
图40是本发明的第十五实施例的穿刺帽7用于皮肤的情形的断面图； 图41是本发明的第十五实施例的穿刺帽507的附近的断面图； 图42是本发明的第十五实施例的激光穿刺装置1的使用流程的视图； 图43是本发明的实施例中的激光脉冲束能量基于皮肤含水量测量结果
而 一皮;欧正的情况的示意图44是含水量测量用传感器电极821，以及设置在本发明的实施例中的
激光穿刺装置1的表面上的湿度传感器822的例子的一见图45是本发明的实施例中的在激光穿刺过程中的激光穿刺点的放大视
图46是本发明的第十六实施例中的插入保持器的示意图； 图47是本发明的第十六实施例中的插入保持器的示意图； 图48是本发明的第十六实施例中的生物传感器的示意图； 图49是本发明的地十六实施例中的插入保持器的示意图； 图50是本发明的第十七实施例中的激光脉冲束的振荡状态的视图； 图51是本发明的第十七实施例中的第一激光脉沖束的照射后的激光穿 刺点的放大视图，以及第二激光脉沖束照射后的激光穿刺点的放大视图(b ); 图52是本发明的第十八实施例中的生物传感器的平面图和断面图53是本发明的第十八实施例中的激光穿刺过程中的激光穿刺点的放 大视图(a)，以及激光穿刺后的激光穿刺点的放大视图(b);
图54是本发明的第十九实施例的激光穿刺过程中的激光穿刺点的放大 视图55是本发明的第二十实施例中的激光穿刺装置的示意图56是本发明的第二十实施例中的激光穿刺装置的操作的流程图57是本发明的第二十实施例中的光波形的示意图58是传统的激光装置的总视图59是传统的生物传感器的分解透视图60是传统激光穿刺装置的操作的流程图61是用于解释激光穿刺的皮肤的示意图。
参考标记1:成分浓度测量装置
2,102:主体
3:显示器
4:显示开关按钮
5:激光操作按钮
6:滑片
7，207:插入保持器
8:生物传感器
9:激光装置
10:电池
11:电路
12，105:聚光透4竟
13:分析光学装置
14，213:圓柱体
15214:切口16.突起
17313:激光束
18107， 314:手指
19:通孔 20:激光穿刺 21:烟流 22， 32:开口
31， 51， 100， 251， 301， 451:基板
33, 54, 63， 65， 254, 304， 325， 454:膜
52:过滤器
53， 255， 305, 455:样本试剂
55， 117， 256， 306, 456:隔板
56， 257， 307， 457:样本试剂供应通道
57， 119， 258， 308， 458:盖板
58， 259， 459:空气孔
59:基板开口
60:隔4反开口
61:盖板开口
62:第二开口
64:第三开口
66:光发射元件
67:光4妄收元件
101:固态激光振荡器
103:控制器
104:透镜罩
106:平台
108:手指托
110:导入口
111:排出口
112， 113:导线
114:测量电极
115:反电极
116:绝桑彖层
118:空间部 218第一电极
215第一突起
216第二突起
217第三突起
425开关
本发明的最佳实施方式 第一实施例
在下文中，本发明的第 一 实施例中的生物传感器和成分浓度测量装置将 参考附图予以描述。图1是本发明的第一实施例中的成分浓度测量装置的顶
视图，图2是当图1从侧面观察时成分浓度测量装置的内部结构示意图，且 图3是当图1从上面观察时成分浓度测量装置的下部内部结构示意图。
在图1中，成分浓度测量装置1包括显示器1、显示器3的显示开关按 钮3、以及激光操作按钮5，其被设置在主体2中；且另外包括，相对于主 体2可替换的滑片6、嵌合在主体2中的插入保持器7、以及生物传感器8。 尽管图l显示了插入保持器7和生物传感器8是分离的，当在4喿作过程中插 入保持器7和生物传感器8通过嵌合而整合在一起。
在图2中，其为当图1从侧面观察时的内部结构的分解视图，与图l相 同的参考标记表示与图l相同的元件。激光装置9、可充电电池IO、电路ll 和聚光透镜12设置在主体2内部。在图3中，其为当图l从上面观察时的 内部结构的分解视图，与图1和2相同的参考标记表示与图l和2相同的元 件。生物传感器8的分析用分析光学装置13、激光操作按钮5、显示器3、 显示开关按钮3、电池4和激光装置9通过未示出的配线与电路11相连接。 类似地，激光装置9通过未示出的配线与电池IO连接。 (插入保持器)
图4是插入保持器7的详细透视图。在插入保持器7中，切口 15设置 在圆柱体14的一端，且突起16沿三个方向设置在圓柱体的另一端。
对于圓柱体14，可使用各种塑料材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯、多乙酸乙烯酯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚 酰亚胺树脂、聚碳酸酯、改性聚亚苯醚(PPE)、聚丁烯对苯二酸酯(PPB)、 多芳基化合物、聚砜、聚亚苯硫化物、聚醚醚酮、氟树脂等。在该实施例中， 使用AS树脂。在塑料表面上具有低电动电位(zetapotential)的材料是优选 的。
插入保持器7的外直径在这样的范围内，即生物传感器8可被插入，且 优选地为3到25mm。此外，圆柱体14的壁厚为0.2至3mm，且其长度为5 至30mm。在该实施例中，插入保持器形成为圆柱形。然而，也可使用多面 管体或类似的。 (滑片)
图5是滑片6的详细视图。图5(a)是平面图，图5(b)是当沿纵向 在中心部分剖开时的断面图。
基板31由聚乙烯对苯二甲酸酯、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚酰 胺酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯-p-苯基^5克、聚氯乙烯等制成。在该 实施例中，使用聚乙烯对苯二曱基酸酯。基板31具有开口 32，且开口 32 用膜33覆盖。对于膜33，可使用聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、 聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。滑片6总厚度为0.1至lmm，短边 的长度为5至30mm，长轴的长度为30至60mm。 (生物传感器)
图6是生物传感器8的详细视图。图6(a)是平面图，图6(b)是当 中心部分沿纵向剖切时的断面图，图6 (c)是当中心部分沿横向剖切时的断 面图。
基板51是由绝缘材料制造，包括聚乙烯对苯二曱基酸酯等，盖板57是 由绝缘材料制造，空气孔58大致为圓形。盖板57的材料优选为塑料膜，且 包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚酰胺酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、 聚乙烯-p-苯基硫、聚氯乙埽等。此外，盖板具有对于可见光至近红外光几乎 是透明的厚度。在该实施例中，使用聚碳酸酯。此外，共聚物、混合材料以 及桥接材料可用于盖板57，且可使用厚度O.Olmm至0.5mm的盖板。
而且，具有切口部以形成供应样本试剂的样本试剂供应通道56的隔板 55、用于分离微粒成分的过滤器52、以及浸渍有试剂的试剂层53，夹在盖 板57和基板51之间，且该盖板与基板51整合设置。试剂层53通过涂覆包 含酶、电子受体、氨基酸、糖醇、水溶聚合物等的试剂而形成。
分别穿透基板51、隔板55和盖板57的开口分别为基板开口 59、隔板 开口 60和盖板开口 61。膜54粘附到基板51的与隔板55相对的面上，以覆
盖基板开口 59。此外，设置有三个第二开口 62。第二开口 62设置得分别穿 透基板51、隔板55和盖板57，且它们中的一些或所有设置为彼此对齐。
生物传感器8的总厚度为0.1至lmm，短边的长度为5至30mm，且长 轴的长度为30至60mm。
接着，将对搡作进行详细描述。 (准备)
首先，使用者将滑片6插入到主体2中。接着，类似地，插入保持器7 通过嵌合插入体2内。插入保持器7设置有切口 15，且切口 15设置使得使 用者不会弄错插入方向。尽管在此使用了切口，造成插入保持器7不对称的 其它形状，如突起或多个切口或突起也可使用。
接着，使用者通过嵌合把生物传感器8插入到插入保持器7内。生物传 感器8的第二开口 62设置得它们可嵌合在插入保持器7的突起16上。由于 第二开口 62不对称地设置在生物传感器8内，使用者可插入该生物传感器 而不会弄错插入方向。参考图6，设置有三个第二开口62。然而，本发明不 仅限于此，满足上述目的的各种设置可被使用。开口的截面形状也可以是各 种形状，例如除了双圓的部分切口，还有圓形、长方形、正方形、多边形和 椭圓形。在改变生物传感器8的第二开口 62的形状和结构的情况中，无需 说，插入保持器7的突起16的形状、布置和数量也相应地改变。
随后，使用者把皮肤贴到生物传感器8的膜54上，使得预定的激光穿 刺点可以到达基板开口 59。同时，插入保持器7的突起16从生物传感器8 凸出约l至3mm，且该突起挤压皮肤。这将刺激预定的激光穿刺点的周围。 为此，这可减轻使用者在激光穿刺期间感觉到的刺激。 (激光穿刺)
在使用者把皮肤贴到生物传感器8后，由此完成激光穿刺的准备，使用 者按下激光操作按钮5，以进行激光穿刺。激光装置9利用激光操作按钮5 从电路11产生的信号和电池10的电能振荡激光束。振荡的激光束被聚光透 镜12聚焦，且穿刺使用者的皮肤。
对于激光束的波长，具有高的皮肤吸收系数的波长是优选的，且3iim 波段(光激励激光或掺铒介质的中红外半导体激光)，或9至lO)im波段(放 电激励激光或二氧化碳气体介质的中红外半导体激光)是可以使用的。
此外，皮肤上的激光束的聚光直径优选地为(j)0.5mm以下，更优选地为
())0.15mm以下。尽管该聚光形状优选地为圆形，还可使用长轴设定为0.5mm 以下的椭圓形。激光束优选地以脉冲方式振荡，且脉冲的波形的时间宽度优 选地为ljis以上和400^is以下。激光束的照射可以是单脉沖束照射或多脉冲 束照射。
对于聚光透镜12,通过在氟化钩(CaF2)、钇铝石榴石(YAG)、锗(Ge)、 硒化锌(ZnSe)、无水人造水晶和氟化物模制材料制造的基板上进行非反射 涂覆(介质多层膜)而得到聚光透镜，且其焦距优选地为5至30mm。在该 实施例中，使用氟化《丐基板。此外，聚光透镜12大致为圆形，且其外部尺 寸为6至30mm。
图7是激光穿刺过程中的激光穿刺点的放大视图。激光束被聚光透镜12 聚焦在进行激光穿刺的使用者的手指18上，且其地点是激光束的地点17。 使用者的手指18接触生物传感器8的膜54，且来自主体的激光束17传播， 同时其光束直径逐渐地收缩，如图7。激光束17被设置，以传播穿过滑片6 的膜33、开口32、插入保持器7的内部、生物传感器8的开口 22和膜54, 以聚焦在使用者的手指18上。
构成滑片6的开口 32的开口 59、 60和61的开口直径、插入保持器7 和生物传感器8的开口 22的内直径可以是这样的直径，该直径4吏得激光束 17基本上不被遮蔽，且所有直径不必相同。此外，开口的最小直径为lmm。 而且，参考图6，该开口为圓形。然而，可能是各种形状，例如矩形、正方 形、多边形和椭圆形。
激光束被膜33部分地吸收，但是通孔没有形成在膜中，而激光束17几 乎聚集在膜54上且其能量密度高。因此，激光束被膜吸收，以加热和蒸发 该膜，由此形成通孔。随后，激光束被使用者的手指18的皮肤吸收，以加 热和蒸发皮肤，由此最终破坏真皮的毛细管，以允许血液采样。
图8是在紧接着激光穿刺后的激光穿刺点的放大视图。由于激光穿刺在 膜54中形成通孔19，且在使用者的手指18的皮肤中形成激光穿刺孔20, 由于皮肤组织的蒸发产生烟流21
类似于图8，当皮肤的组织蒸发时产生的烟流21，经由激光束照射膜54 形成的通孔19，穿过生物传感器8的开口 22、插入保持器7的内部、以及 膜33形成处的开口。由于膜54的通孔19非常小，类似于皮肤的激光穿刺 孔20,即使在使用者从生物传感器8抬起他/她的手指18,流回的烟流的量
非常小，因此，使用者可避免闻到烟流21的异味。
这个实施例的成分浓度测量装置在手套箱中使用以进行激光穿刺，其 中，与外部可靠气密的手套箱的内部填充有氮气。当激光穿刺后，手套箱内 部的气体被抽风机抽到评估箱且被检测硫化物成分的气体检测管检查时，检 测到的数量的水平即使与没有进行激光穿刺的情况相比较也是相等的。
对于膜54的基材，可以使用聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、 聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。更优选地膜54具有对激光束17的 波长较高的吸收系数。在该实施例中使用聚碳酸酯。由于不仅基材的吸收系 数而且其厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优选地调整厚度 和添加剂，以适当地调整该吸收系数。
对于膜33的基材，可以使用聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、 聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。在该实施例中使用环烯聚合物。更 优选地膜33具有对于激光束17的波长较低的吸收系数。由于不仅基材的吸 收系数而且其厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优选地调整 厚度和添加剂，以适当地调整该吸收系数。
膜54、膜33以及插入保持器7的内部也具有对于烟流21的异味成分的 除臭功能。由构成皮肤组织的蛋白质成分的氨基酸产生的挥发性物质被分解 在烟流21中流动。激光穿剌过程中的主要目标角质层由角蛋白质的纤维组 织组成，且纤维是由胱氨酸键结合，该键是包含相对较多的氨基酸胱氨酸的 硫部分的键。这些氨基酸在蒸发过程中分解，产生挥发性硫化合物或氮化合 物，人感觉到作为异味的硫化合物。
硫化氢或曱基硫醇作为主要的硫化合物被提及。硫化氢可通过化学吸附 剂除臭，且可使用锰、铜和钴的复合氧合物。另外，类似地，通过使用包括 锰、铜、锌和钴任意其一的氧化物、氢氧化物、复合氧合物、或其混合物， 可获得对于硫化氢的有效的化学吸收作用的吸附剂。
化学吸附剂化学地吸收硫化氢，最终是以硫酸盐或简单的硫物质的形 式。此外，化学吸附剂还具有媒介作用，其将同样的硫基异味的曱基硫醇转 换为具有较高阈值的二曱基二硫醚。由于该作用，人可感觉到相当于除臭的 效果。化学吸附剂具有约0.1至lpm的尺寸，且该化学吸附剂的形状没有特 别限制。
而且，由于二曱基二硫醚可通过搭载的物理吸附剂的物理吸附剂作用而
被去除，其大体上可去除硫化合物。具有较大部分硅的疏水沸石可被用作物 理吸附剂。另外，即使使用沸石、海泡石、硅石、氧化铝等，也可得到相同 的效果。
这些化学吸附剂和物理吸附剂可通过添加到膜33和54或插入保持器7 基材，或通过涂覆在膜33和54上或插入保持器7的内部而实现。此外，还 优选地添加或涂覆这些吸附剂到/在基板51、隔板55或盖板57。
此外，由于膜54接触使用者的手指18，优选地给予膜抗菌特性。各种 抗菌剂可被使用，且可通过涂覆或混炼到基材之上/之内而实现。抗菌剂包括 Ag、 Cu、 Zn、 Ni、 Co或其合金、Ti02、 ZnO、 \￥03等。
另外，抗菌特性通过不仅植入在生物传感器8的膜54上而且在生物传 感器8、插入保持器7和滑片6的外表面上而有效。
在该实施例中，其中银携带在磷酸锆中的抗菌剂被以0.5wt。/。添加到涂 层材料，然后涂覆在基板上。而且，在基板的外表面上，0.5wt。/。的上述抗菌 剂被添加到构成基板的树脂中。另外，在这两个处理方法中，0.5wt。/。至1.0wt% 的抗菌剂具有抗菌作用，且是经济的。
使用者从生物传感器8移离皮肤且推挤穿刺点的周围，以挤出0.5至几 微升血液作为试样标本。随后，通过使血液采样点接触生物传感器8—侧的 样本试剂供应通道56，空气孔58动作，由此血液通过毛细现象收集在生物 传感器8中。对于血液，血液中的血球成分在途中被过滤器52俘获，且仅 血浆成分到达样本试剂53。
过滤器52是由纤维性材料制成，例如玻璃纤维或无纺布，且设置成网 状。依赖于纤维之间的间隔，可以捕获尺寸大于该间隔的待分析液体中的成 分。被捕获的成分是妨碍样本试剂53中的分析物和试剂之间的反应的成分， 以及具有除了分析物之外的颜色的成分。纤维之间的间隔约为几微米到几十 微米，其优选为l至5jim。沿样本试剂供应通道56的方向的长度约为几毫 米，且优选为1至5mm。
本领域技术人员已知的酶比色法的色原体和酶设置在样本试剂53中， 该样本试剂53处于涂覆、粘附或印刷在基板51上，或它们通过涂覆、印刷、 注入或捏炼而与滤纸、膜或其它载体整合的状态。样本试剂53的尺寸优选 地一边为3mm以上的正方形或矩形。
对于到达样本试剂53的待分析液体是血液，如果分析物是葡萄糖，则 葡萄糖+氧+水-(葡萄糖氧化酶)—葡萄糖酸+过氧化氬的反应发生在葡萄糖 和样本试剂53中的酶之间，且过氧化氢+色原体-(过氧化酶)—过氧化氩+ 苯醌基色素的另外反应发生在反应产物和色原体之间。通过一系列反应，样
本试剂53显示与分析物葡萄糖的浓度相对应的颜色。
吡喃糖氧化酶也可被使用代替葡萄糖氧化酶。除了过氧化酶，还可使用 血红蛋白、硫氰酸铁、氰亚铁酸铁、碘化钾、钼酸铵等。
对于发色(color devel叩ment)情形，色原体可具有可^L范围内的吸收 性。可使用基于o-茴香胺、对二氨基联苯、o-联曱苯胺、四曱基联苯胺和白 色的色原体；可使用通过结合4-氨基安替比林和苯酚获得的trinder基试剂、 或其衍生物和苯胺衍生物等。
图12用于测量样本试剂53显色状态的分析光学装置13的结构示意图。 与电路ll电连接的光发射元件66的光穿透设置在主体2中的开口，且经由 基本上对于生物传感器8的光发射元件66的光是透明的盖板57进入样本试 剂53,类似地，反射光被与电路ll电连接的光接收元件67检测。
用于防止来自外部的灰尘或类似物进入的、对于光发射元件66发射的 光的波长是透明的窗口材料还可设置在主体2的分析光学装置13的开口。 作为窗口材料，可以使用聚碳酸酯、有机玻璃、MS树脂、聚丙烯、ABS树 脂、聚苯乙烯、环氧树脂、polyarete、聚砜、聚-4-曱基戊烯-l、苯氧基树脂、 聚酰亚胺树脂、烯/马来酰亚胺共聚物、苯酚树脂、非溴基耐火PC、环烯共 聚物、曱基丙酸烯树脂、三乙酰纤维素和各种玻璃材料，例如二氧化硅(Si02) 和BK7。
依赖于可见光或近红外光的单色的反射率，或多束这样的光的强度比， 显色的程度被转换成浓度。作为光源，可使用灯和频谱过滤器的组合、发光 二极管(LED)和激光二极管(LD)。在该实施例中，使用葡萄糖氧化酶、 过氧化物酶、以及醌色素，利用波长为610nm的发光二极管的反射光进行分析。
通过分析获得的血液中待测量的物质的浓度显示在显示器3上，且被使 用者识别。电路11还包括未示出的存储单元，且分析结果连同测量数据和 时间或使用者代码被记录。使用显示开关按钮4，使用者后来可再次识别过 去的测量结果。
如上所述，根据本发明的第一实施例的成分浓度测量装置被这样设置，
200780001066.0
说明书第30/69页
其主体设置有激光装置、聚光透镜、用于确定生物传感器的显色反应的光学 装置、电路、能显示分析结果的显示器以及可充电电池，且滑片和插入保持 器沿激光束的光轴插入到主体内，且生物传感器嵌合到插入保持器内。因此， 由于使用者没有闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味，且接触使用者的 采样点的试纸每次采样时替换，因此不担心传染，且由于使用者可在一个机 构中进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，要被激光束光轴上的激光束穿透的膜设置在生物传感器中，该生 物传感器通过样本试剂的显色反应进行成分分析。因此，在激光穿刺过程中 产生的烟流从使用者的皮肤穿过穿透的孔排出，且在激光穿刺过程中产生的 烟流通过穿透从使用者的皮肤排出。因此，烟流没有泄漏到使用者，因此使 用者可被防止闻到在激光穿刺过程中产生的烟流中的异味。
而且，激光束光轴上的滑片的膜上设置有除臭功能，类似地在激光束光 轴上的插入保持器的至少内表面上、以及类似地设置在激光束光轴上的生物 传感器的膜上设置有除臭功能。因此，可消除激光穿刺过程中产生的烟流中
的异味。
第二实施例
在下文中，才艮据本发明的第二实施例的生物传感器将予以详细描述。另 外，仅与第一实施例不同点予以描述。
在第一实施例中，使用者使用图5的滑片6和图6的生物传感器8在结 构上不同。在该实施例中，图6的生物传感器8用作滑片8。图6的生物传 感器8的膜54和开口 59、 60和61设置在激光束的光轴上，以对应图5的 滑片6的膜33和开口 32。
在激光穿刺期间，由于用作滑片6的生物传感器8的膜54位于聚光透 镜的侧面，而不在该聚光透镜的焦点上，因此膜上的激光束能量密度较低， 且由于激光束没有形成通孔，用作滑片之后的生物传感器可再#:用作生物传 感器。相应地，由于使用者可减少要管理的消耗品的类型的数目，方便性得 以提高。
第三实施例
在下文中，将详细描述本发明中的第三实施例的生物传感器。另外，仅 描述不同于前述实施例的点。生物传感器在图IO中示出。图10(a)为平面 图，图10 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图10(c)是当
沿横向在中心部分剖切时的横断面图。当生物传感器用作滑片时，还设置有
第三开口64和膜65。当生物传感器用作滑片时，第三开口64和膜65设置 在激光束的光轴上，且膜65设置为使得即使激光束多次照射在该膜上也不 会在该膜上形成通孔。
对于膜65，可以使用各种塑料或树脂，例如聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、 氟系、氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。此外，还可使用通 过在氟化4丐(CaF2)、钇铝石榴石(YAG)、锗(Ge )、硒化锌(ZnSe )、无 水人造水晶和氟化物模制材料上进行非反射涂覆(介质多层膜)而得到的膜。 在该实施例中使用环烯聚合物。
更优选地，膜65具有对于激光束的波长较低的吸收系数。由于不仅基 材的吸收系数而且其厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优选 地调整厚度和添加剂，以适当地调整该吸收系数。此外，类似于第一实施例， 优选地给予膜65以除臭功能和抗菌特性。
相应地，通常购买25到50枚生物传感器作为一个单位的使用者可使用 仅其中之一作为滑片。因此，防止了由于暴露生物传感器与空气较长时间而 导致的样本试剂的分析性能的下降，且不需要每次进行滑片的替换。因此， 可提高使用者的方便性。
第四实施例
在下文中，图9和11示出了本发明第四实施例中的生物传感器。图9 示出通过改变图6的第一实施例中生物传感器得到的生物传感器。图9 (a) 是平面图，图9 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图9 (c) 是当沿横向在中心部分剖切时的横断面图。此外，图11显示了通过改变图 IO的第三实施例中生物传感器获得的生物传感器。图11 (a)是平面图，图 11 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图11 (c)是当沿横向在 中心部分剖切时的横断面图。在下文中，仅描述不同于前述实施例的点。
在图9和11的生物传感器中，除了膜54设置在开口 59、 60和61的一 侧，膜63还设置在这些开口的另一侧。对于膜63，可使用各种塑料或树脂， 例如聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、 聚丙烯等。此外，还可使用通过在氟化钙(CaF2)、钇铝石榴石(YAG)、锗 (Ge)、硒化锌(ZnSe)、无水人造水晶和氟化物模制材料上进行非反射涂覆 (介质多层膜)而得到的膜。在该实施例中使用环烯聚合物。更优选地，膜63具有对于激光束的波长较低的吸收系数。由于不仅基材的吸收系数而且其 厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优选地调整厚度和添加 剂，以适当地调整该吸收系数。此外，类似于第一实施例，优选地给予膜63 以除臭功能和抗菌特性。
在第一实施例中，在激光穿刺过程中产生的包含异味成分的烟流，经由 在激光穿刺过程中形成在人体侧的膜54中的通孔，流进由生物传感器8的 开口 59、 60和61、插入保持器7的内部、以及滑片6形成的空间。通过这 些除臭功能，防止使用者闻到烟流的异味。
在该实施例中，在激光穿刺过程中产生的包含异味成分的烟流，经由在 激光穿刺过程中形成在生物传感器8的膜54中的通孔，流进由生物传感器8 的开口 59、 60和61，以及在激光穿刺过程中在其中不形成通孔的膜63形成 的空间。异味成分被膜54和膜63的除臭成分消除，由此防止使用者闻到烟 流的异味，因此方便性得以提高。
另夕卜，对于经由皮肤采样的样本标本，可4吏用例如血液或组织间隙液， 且对于分析物，可使用血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)、或各种血清或生化 项目。
第五实施例
在下文中，将详细描述本发明的第五实施例。图13是插入保持器207 的详细透视图。在图13中，参考标记213表示圓柱体，参考标记214表示 圓柱体213的一端的切口、参考标记215表示圓柱体213的一端的第一突起， 参考标记216表示圓柱体213的一端的第二突起，参考标记217表示圓柱体 213的一端的第三突起，参考标记218表示在圆柱体213的外壁上朝向第一 突起215延伸的第一电极。此外，尽管未示出，在圆柱体213的外壁上设置 有朝向第二突起216延伸的第二电极。
对于圓柱体213，可使用各种塑料，它们是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯、多乙酸乙烯酯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚 酰亚胺树脂、聚碳酸酯、改性聚亚苯醚(PPE)、聚丁烯对苯二酸酯(PPB)、 多芳基化合物、聚砜、聚亚苯硫化物、聚醚醚酮、氟树脂等。在该实施例中 使用AS树脂。在塑料表面上具有低电动电位的材料是优选的。第一电极218 和第二电极可由具有导电性的材料制成。在该实施例中使用铜。优选地，可 使用金属性材料，例如铜和铝，以及其中金属性材料经过金属电镀和防锈处
理的材料。
插入保持器207的外直径在这样的范围内，即生物传感器8可被插入， 且优选为3到25mm。此外，圓柱体213的壁厚为0.2至3mm,且其长度为 5至30mm。在该实施例中，插入保持器形成为圓柱形。然而，也可使用多 面管体或类似的。 (生物传感器)
图14是根据该实施例的生物传感器8的详细视图。图14(a)是平面图， 图14 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图14(c)是当沿横 向在中心部分剖切时的横断面图。
参考标记251表示由聚乙烯对苯二曱酸酯等制造的绝缘基板。在基板 251的表面上，电4及电偶253和测量电才及252通过丝网印刷法或賊射气相沉 积法由例如金和钯的贵金属，或例如碳的导电材料形成。
标记258表示绝缘盖板，参考标记259表示大致圆形的空气孔。盖板258 的材料优选地为塑料膜，且包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚酰胺酰亚 胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯-p-苯基硫、聚氯乙烯等。在该实施例中使 用聚碳酸酯。此外，共聚物、混合材料以及它们的桥接材料可用于盖板258, 且可4吏用厚度0.0lmm至0.5mm的盖4反。
而且，隔板256具有切口部分以形成供应样本试剂的样本试剂供应通道 257，试剂层255浸渍有试剂，该隔板256和试剂层255夹在盖板258和基 板251之间，且该盖板与基板251整合设置。
隔板256设置为覆盖基板251上的电极电偶253和测量电极252;样本 供应通道257通过设置在隔板256的前边缘的中间的长方形切口部分来形 成；且试剂层255通过在隔板256切口部分露出的电极电偶253和测量电极 252上涂覆包含酶、电子受体、氨基酸、糖醇、水溶聚合物等的试剂而形成。
而且，基板开口 260、隔板开口 261和盖板开口 262为分别穿透基板251、 隔板256和盖板258的开口 。而且，膜254粘附到基板251与隔板256相对 的表面，以覆盖基板开口 260。生物传感器的总厚度为0.1至lmm,其短边 的长度为5至30mm，其长轴的长度为30至60mm。
此外，设置有第二开口 263和第三开口 264,且测量电极252和电极电 偶253暴露于开口 264中的部分。第二开口 263和第三开口 264i殳置为分别 穿过基板251、隔板256和盖板258，且这些开口的部分或全部设置为彼此对齐。
接着，将对操作进行详细描述。 (准备)
首先，使用者把滑片6插入到主体2内，接着，类似地，插入保持器207 通过嵌合插入体2内。插入保持器207设置有切口 214,且该切口214设置 使得使用者不会弄错插入方向。尽管在此使用了切口，不过也可使用造成插 入保持器207不对称的其它形状，如突起或多个切口或突起。
接着，使用者通过嵌合把生物传感器8插入到插入保持器207内。生物 传感器8的第二开口 263和第三开口 264设置成使得它们可嵌合在插入保持 器207的第一突起215、第二突起216和第三突起217上。由于第二开口 263 是不对称地设置在生物传感器8内，使用者可插入该生物传感器而不会弄错 插入方向。参考图14,设置有一个第二开口 263。然而，本发明不仅限于此， 满足上述目的的各种设置可被使用。第三开口 264和第二开口 263的截面形 状还可以是各种形状，例如除了双圆的部分切块，还有圆形、长方形、正方 形、多边形和椭圆形。在改变生物传感器8的第二开口 263和第三开口 264 的形状和结构的情况中，无需说，插入保持器207的包括第一突起215、第 二突起216和第三突起217的突起的形状、结构和数量也相应地改变。
当生物传感器通过嵌合插入到插入保持器207内时，生物传感器8的第 三开口 262中的电极电偶253和测量电极252与插入保持器207的圓柱体213 的外周的第二电极(未示出)和第一电极218分别电连接。而且，尽管在图 1至3中未示出，用于第一电极218和第二电极的端子设置在主体2侧的侧 部上，使得插入保持器207的通过嵌合插入到主体2的第一电极218和第二 电极与主体2中的电路ll电连接。如果生物传感器8和主体2置于相互电 连接的状态，成分浓度测量装置1将处于来自电路11的激光穿刺和成分浓 度测量的预备状态，且该装置已达到此状态的事实显示在显示器3上，由此 使用户能认识到该事实。
随后，使用者把皮肤贴到生物传感器8的膜54上，使得预定的激光穿 刺点可以到达基板开口 260。此时，插入保持器207的突起，即，第一突起 215、第二突起216和第三突起217,从生物传感器8凸出约1至3mm,且 该突起挤压皮肤。这将刺激预定的激光穿刺点的周围。为此，这可减轻使用 者在激光穿刺期间感觉到的刺激。
(激光穿刺)
在使用者把皮肤贴到生物传感器8后，由此完成激光穿刺的准备，使用 者按下激光操作按钮5以进行激光穿刺。激光装置9利用激光操作按钮5来 自电路11的信号和电池10的电能振荡激光束。振荡的激光束被聚光透镜12 聚焦，且穿刺使用者的皮肤。
对于激光束的波长，具有高的皮肤吸收系数的波长是优选的，且3(im 波段(光激励激光或掺铒介质的中红外半导体激光)，或9至10pm波段(放 电激励激光或二氧化碳气体介质的中红外半导体激光)是可以使用的。此外， 皮肤上的激光束的聚光直径优选地为())0.5mm以下，且更优选地为())0.15mm 以下。尽管该聚光形状优选地为圓形，还可使用其长轴设定为0.5mm以下 的椭圓形。激光束优选地以脉沖的方式振荡，且脉沖的波形的时间宽度优选 地为lns以上和400ps以下。激光束的照射可以是单脉沖束的照射或多脉沖 束的照射。
对于聚光透镜12,通过在氟化钙(CaF2)、钇铝石榴石(YAG)、锗(Ge)、 硒化锌(ZnSe)、无水人造水晶和氟化物模制材料制成的基板上进行非反射 涂覆(介质多层膜)而得到聚光透镜是可以使用的，且其焦距优选地为5至 30mm。在该实施例中使用氟化钙基板。此外，聚光透镜12大致为圆形，且 其外直径为6至30mm。
在激光穿刺后，使用者从生物传感器8移离皮肤且推挤穿刺点的周围， 以挤出0.5至几微升血液作为试样标本。因此，通过使血液采样点接触生物 传感器8的一侧的样本试剂供应通道56，空气孔259动作，由此血液通过毛 细现象收集在生物传感器8中。对于采样的血液，试剂和采样的血液中的待 测量物质在试剂层255中彼此反应。对于反应中产生的电荷，由电路11通 过测量电极252、电极电偶253和插入保持器207的电极来分析电荷量。通 过分析获得的血液中的待测量的物质的浓度显示在显示器3上，且被使用者 识别。电路11还包括未示出的存储单元，且分析结果连同测量数据和时间 或使用者代码被记录。使用显示开关按钮4，使用者后来可再次识别过去的 测量结果。
根据本发明的该实施例的成分浓度测量装置，主体设置有激光装置、聚 光透镜、能分析成分的电路、能显示分析结果的显示器、和可充电电池，且 滑片和插入保持器插入到沿激光束的光轴的主体内，且生物传感器嵌合在插
入保持器内。因此，由于使用者没有闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味，且接触使用者的采样点的试纸每次采样时替换，因此不担心传染，且由 于使用者可在一个机构中进行采样和分析，可实现简单而容易的使用。
此外，激光束光轴上的要被激光束穿透的膜设置在生物传感器中。因此， 在激光穿剌过程中产生的烟流从使用者的皮肤穿过穿刺孔排出，且在激光穿 刺过程中产生的烟流通过该穿刺从使用者的皮肤排出。因此，烟流没有泄漏 到使用者，因此使用者可被防止闻到在激光穿刺过程中产生的烟流中的异 味。
而且，通过在插入到主体内的插入保持器的侧部上设置不对称结构，使 用者不会弄错插入方向，且因此可实现简单而容易的使用。
而且，通过设置一结构，其中生物传感器和插入保持器之间的嵌合是通 过生物传感器的开口和插入保持器的突起之间的嵌合实现的，使用者不会弄 错配合方向，且因此可实现简单而容易的使用。
而且，通过设置一结构，其中生物传感器和插入保持器之间的嵌合是通 过生物传感器的开口和插入保持器的突起之间的嵌合实现的，使用者不会弄 错配合方向，且几乎不会发生滑出。因此可实现简单而容易的使用。
而且，通过设置一结构，其中生物传感器的测量电极和电极电偶通过生 物传感器和插入保持器之间的嵌合而与设置在插入保持器的表面上的各个 电极电连接。由此，在通过激光穿刺采样的体液的成分分析过程中，使用者 可进行成分分析，而不用去除试纸和重新安装其以供再次成分分析，且由此 可实现简单而容易的使用。
而且，除臭功能设置在激光束的光轴上的滑片的膜上、至少在类似地在 激光束的光轴上的插入保持器的内表面上、和类似地在激光束的光轴上的生 物传感器的膜上。因此，可消除激光穿刺过程中产生的烟流中的异味。
而且，通过在生物传感器、插入保持器和滑片上设置抗菌功能，可防止 使用者在使用时被感染。
另外，对于样本标本，可使用这些经由皮肤的采样的例如血液和组织间 隙液，且对于分析物，可使用血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)，或各种血清 或生化项目。
此外，在血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)用作分析物的情况中，作为能
够用作试剂的例子，酶在一些情况中辅酶、和介质(mediator)的组合包括
葡萄糖氧化酶+氰铁酸钾或ferricynium;和葡萄糖氧化酶+pyrroloquinoline quinine或nicotinamide adenine+phenanthroline quinine 、 osmium comple、 或 potassium ferricyanide 。
第六实施例
本发明的第六实施例的激光穿刺用生物传感器显示在图15至17中。图 15是生物传感器的分解透视图，图16是生物传感器的总的视图，图17是当 图16的传感器沿纵向在中心部分剖切时的横断面图。
基板301是由包括聚乙烯对苯二曱酸酯等的绝缘材料制造。在基板301 的表面上，由例如金或钯的贵金属或例如碳的导电材料制造的电极电偶303 和测量电极302通过丝网印刷或溅射气相沉积法形成。
盖板308是由绝缘材料制造，空气孔309是大致圆形。盖板308的材料 优选地为塑料膜，且包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚酰胺酰亚胺、聚 苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯-p-苯基硫、聚氯乙烯等。
在该实施例中使用聚碳酸酯。
此外，共聚物、混合材料以及桥接材料可用于盖板308，且可使用厚度 0.01 mm至0.5mm的盖4反。
而且，具有切口以形成供应样本试剂的样本试剂供应通道307的隔板 306,以及浸渍有试剂的试剂层305,夹在盖板308和基板301之间，且该盖 板与基板301整合设置。
隔板306设置为覆盖基板301上的电极电偶303和测量电极302，样本 供应通道307通过设置在隔板306的前边缘的中间的长方形切口部分来形 成，且试剂层305通过在隔板306切口部分露出的电极电偶303和测量电极 302上涂覆包含酶、电子受体、氨基酸、糖醇、水溶聚合物等的试剂而形成。
而且，基板开口 310、隔板开口 311和盖板开口 312是分别穿透基板301、 隔板306和盖板308的开口 。而且，膜304粘附到基板301与隔板306相对 的表面上，以覆盖基板开口 310。此外，膜325粘附到盖板308的与隔板306 相对的表面上，以覆盖盖板开口 312。生物传感器的总厚度为0.1至lmm, 其短边的长度为5至30mm,其长轴的长度为30至60mm。
接着，将对操作进行详细描述。
图22是解释如何使用的视图。在图22中，参考标记319表示主体，参 考标记321表示主体319上的显示装置，参考标记322表示主体319上的操 作装置，且参考标记320表示激光穿刺用生物传感器(下文有时称为传感器)。
在主体319内部，设置有未示出的激光振荡器、类似地未示出的聚集来自激
光振荡器的激光束的聚光装置、类似地未示出的用于操作和控制激光振荡器 的电路板。
对于激光束的波长，具有高的皮肤吸收系数的波长是优选的，且3pm 波段或9至10pm波段是可以使用的。此外，皮肤上的激光束的聚光直径优 选地为(j)0.5mm以下，且更优选地为(()0.15mm以下。尽管该聚光形状优选地 为圆形，还可使用其长轴设定为0.5mm以下的椭圓形。激光束优选地以脉 冲的方式振荡，且脉冲的波形的时间宽度优选地为lps以上和400jis以下。 激光束的照射可以是单脉沖束的照射或多脉沖束的照射。
而且，尽管未示出，主体319保持激光穿刺用生物传感器。在主体内设 置有施加恒定电压到激光穿刺用生物传感器的转换电路，其此时将与样本 标本中分析物的浓度相对应的电流转换为电压；A-D转换器，将所转换的电 压转换为数字数值；存储器，其记录测量的数值；以及电路板，用于操作和 控制这些元件。此外，尽管未示出，设置有给上述元件供电的电源。
测量数值、存储在存储器内的数值、装置的状态、日期和时间等显示在 显示装置321上。操作装置322是例如按钮，且进行激光束的振荡操作、测 量的启动操作、显示显示装置321的开关操作等。
使用者设置传感器320,使得传感器可接触主体319的整个表面。使用 者把他/她的手指放在传感器320上，因此预定的穿刺点可到达传感器320 的膜304的几乎中心。通过操作操作装置322以从激光振荡器振荡激光，在 手指的皮肤上进行用于血液采样的穿刺。在穿刺后，使用者首先把他/她的手 指从传感器320分离，且挤压穿刺点的附近，以挤出作为样本标本的0.5至 几微升血液。随后，通过使血液采样点接触传感器320的一侧的样本试剂供 应通道307,血液被收集在传感器320中。分析结果显示在显示装置321上， 且被使用者识别。
图18是显示使用时的传感器、手指和激光束之间的关系的视图。在图 18中，进行激光穿刺的使用者的手指314,和^^皮聚光装置聚焦的激光束313 的地点被示出。使用者的手指314接触传感器320的膜304，且激光束313 从主体传播同时其光束直径逐渐地收缩，如同图18。激光束313被设置，以 传播穿过传感器320的盖板开口 312、隔板开口 311和基板开口 310，且聚
焦在使用者的手指314上。
开口 310、 311和312的开口直径可以是这样的直径，即激光束313基 本上没有被遮蔽，且所有直径不必相同。此外，开口的最小直径为lmm。 而且，参考图15至17，这些开口为圆形。然而，可以是例如矩形、正方形、 多边形和椭圆形的各种形状。
激光束313被膜325部分地吸收，但是通孔没有形成在膜中，同时激光 束聚焦在膜304上，以加热和蒸发该膜，由此形成通孔。随后，激光束4皮使 用者的手指314的皮肤吸收，以加热和蒸发皮肤，由此最终破坏真皮的毛细 管，以允许血液采样。
图19是详细显示激光穿刺过程中的状况的视图。在图19中，激光束在 膜304中形成通孔315。类似地，激光穿刺的孔316形成在使用者的手指314 的皮肤上。在激光穿刺过程中，当皮肤组织蒸发时，产生烟流317。
如同图19，皮肤组织蒸发时产生的烟流317,经由通过激光束照射膜304 形成的通孔315，流向基板开口 310、隔板开口 311、盖板开口 313,和膜325 形成处的开口 。由于膜304的通孔315类似于皮肤的激光穿刺的孔315且非 常小，即使使用者从传感器举起他/她的手指314后，流回的烟流的量也非常 小，因此使用者可避免闻到烟流317的异味。
对于膜304的基材，可以使用尼龙、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、 聚苯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。在该实施例中使用聚乙 烯。
更优选地膜304具有对激光束313的波长较高的吸收系数。由于不仅基 材的吸收系数而且其厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优选 地调整厚度和添加剂，以适当地调整该吸收系数。
对于膜325的基材，可以使用尼龙、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、 聚苯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。在该实施例中使用聚苯 乙烯。
更优选地膜325具有对于激光束313的波长较低的吸收系数。由于不仅 基材的吸收系数而且其厚度以及添加剂的吸收系数对该吸收系数起作用，优 选地调整厚度和添加剂，以适当地调整该吸收系数。
膜304和膜325还具有对于烟流317的异味成分的除臭功能。由构成皮 肤组织的蛋白质的成分氨基酸产生的挥发性物质被分解流到烟流317中。激
光穿刺过程中的主要目标角质层由角蛋白质的纤维组织组成，且纤维是由胱 氨酸键结合，该键是氨基酸胱氨酸的硫部分的键，其包含的相对较多。由于 这些氨基酸在蒸发过程中分解，产生挥发性硫化合物或氮成分，特别地，人 感觉到作为异味的硫化合物。
硫化氢或曱基硫醇作为主要的硫化合物被提及。硫化氢可通过化学吸附 剂除臭，且可使用锰、铜和钴的复合氧合物。另外，类似地，通过使用包括 锰、铜、锌和钴任意一种的氧化物、氬氧化物、复合氧合物、或其混合物， 可获得对于硫化氢的有效的化学吸收作用的吸附剂。
化学吸附剂化学地吸收硫化氢，最终是以硫酸盐或简单的硫物质的形 式。此外，化学吸附剂还具有媒介作用，其转换同样的硫基异味的甲基硫醇 为具有较高阈值的二甲基二硫醚。由于该作用，人可感觉到相当于除臭的效
果。化学吸附剂具有约O.l至lpm的尺寸，且该化学吸附剂的形状没有特别 限制。
而且，由于二曱基二硫醚可通过使用装载的物理吸附剂的物理吸附剂作 用而被去除，其大体上可去除硫化合物。具有较大部分硅的疏水沸石可被用 作物理吸附剂。另外，即佳J吏用沸石、海泡石、硅石、氧化铝等，也可得到 相同的效果。
这些化学吸附剂和物理吸附剂可通过添加到膜的基材中，或通过涂覆在 膜上而实现。此外，还优选地添加或涂覆这些吸附剂到基板或其上。
此外，由于膜304接触使用者的手指314,优选地给予该膜抗菌特性。 各种抗菌剂可被使用，且可通过涂覆或混炼到基材之上/之内而实现。这些抗 菌剂包括Ag、 Cu、 Zn、 Ni、 Co或其合金、Ti02、 ZnO、 WOs等。在该实施 例中，其中银携带在磷酸锆中的抗菌剂被以0.5wt。/。添加到膜304中。
根据本发明的第六实施例的激光穿刺用生物传感器，且膜设置在传感器 中，且在其一侧，且给予这些膜除臭功能。因此，包括激光穿刺过程中产生 的异味的烟流可被防止泄漏到外部，且可消除异味成分。
第七实施例
接下来，图20显示了本发明的第七实施例的激光穿刺用生物传感器。 图20 (a)是平面图，图20 (b)是当沿图20 (a)的纵向在中心部分剖切时 的横断面图。第七实施例不同于第六实施例之处仅在于新设置了三个第二开 口 323。第二开口 323设置为分别穿过基板301、隔板306和盖板308，且这
些开口中的一些或全部^皮设置为;&此对齐。
第二开口 323的操作如下。在第六实施例中，传感器和主体通过接触连 接在一起。然而，在第七实施例中，突起设置在主体中以与第二开口 323对 齐。使用者可把传感器插入突起，由此把其与主体连接。为此，激光振荡器 和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺的孔的形状可稳定地获得。
此外，第二开口 323沿传感器的短边设置在非对称位置。因此，使用者 可插入生物传感器而不弄错插入方向。而且，当使用者把他/她的手指贴到传 感器时，主体的从第二开口 323凸起的突起将刺激预定的激光穿刺点的附近。 因此，可减轻使用者在激光穿刺期间感觉到刺激。
另外，参考图20，设置有三个第二开口 323。然而，本发明不限于此， 可以使用满足上述目的的各种设置。第二开口 323的截面形状也可以是各种 形状，例如圆形、长方形、正方形、多边形和椭圓形，除了双圓形的部分切 块。
如上所述，根据本发明的第七实施例的激光穿刺用生物传感器，新的开 口设置得离开被过滤器覆盖的开口。由此，激光振荡器和传感器之间的相对 距离可被确定，且激光穿刺的孔的形状可稳定地获得。而且，传感器和主体 之间的连接方向可被准确设置，且可减轻激光穿刺期间的刺激，这依赖于从 开口凸起的突起导致的刺激。
第八实施例
接着，本发明的第八实施例的激光穿刺用生物传感器示出在图21中。 图21 (a)是平面图，图21 (b)是当沿图21 (a)的纵向在中心部分剖切时 的横断面图，图21 (c)是当沿图21 (a)的橫向在中心部分剖切时的横断 面图。
第八实施例不同于第六实施例之处在于新设置了第二开口 323和第三开 口 324,且暴露于表面的测量电极302和电极电偶303被移到开口 324内， 不同于第七实施例之处在于第二开口 323的两个变为第三开口 324，暴露于 表面的测量电极302和电极电偶303设置为使得分别暴露到第三开口 324内。 第二开口 323和第三开口 324被设置为分别穿过基板301、隔板306和盖板 308,且这些开口中的一些或全部被设置为彼此对齐。
第二开口 323和第三开口 324的操作如下。在第六实施例中，传感器和 主体通过接触连接在一起。然而，在第八实施例中，突起设置在主体中，以 与第二开口 323和第三开口 324对齐。在它们的与第三开口 324对齐的突起 中，用于电分析样本标本中的分析物浓度的电极在主体内延伸。因此，使用 者可把传感器插入突起，由此把其与主体电连接和机械连接。由此，激光振 荡器和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺的孔的形状可稳定地获 得。而且，插入可被电检测，使用者能识别插入错误。因此，使用者的方便 性得以改善。
此外，第二开口 323和第三开口 324沿传感器的短边方向设置在非对称 位置中。因此，使用者可插入生物传感器而不弄错插入方向。而且，当使用 者把他/她的手指贴到传感器时，主体的从第二开口 323和第三开口 324凸起 的突起将刺激预定的激光穿刺点的附近。因此，可减轻使用者在激光穿刺期 间感觉到刺激。
另外，参考图21,在总共三个点中设置第二开口 323和第三开口 324。 然而，本发明不限于此，可以使用满足上述目的的各种设置。第二开口 323 和第三开口 324的截面形状也可以是各种形状，例如圆形、长方形、方形、 多边形和椭圆形，除了双圆形的部分切块。
如上所述，根据本发明的第八实施例的激光穿刺用生物传感器，新的开 口设置得离开被过滤器覆盖的开口，且方向电极暴露到这些开口中。由此， 激光振荡器和传感器之间的相对距离可被确定，且激光穿刺的孔的形状可稳 定地获得。而且，由于插入的状态可被电检测和确认，使用者能够识别插入 错误。而且，传感器和主体之间的连接方向可被准确设置，且可减轻激光穿 刺期间的刺激，这依赖于从开口凸起的突起导致的刺激。
另外，对于样本标本，可4吏用这些经由皮肤的采样的例如血液和组织间 隙液，且对于分析物，可使用血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)，或各种血清 或生化项目。
此外，在血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)用作分析物的情况中，作为能 够用作试剂的例子，酶在一些情况中辅酶、和介质的组合包括葡萄糖氧化 酵+氛l失酸《甲或ferricynium; 和葡萄jf唐氧4b晦+pyrroloquinoline quinine或 nicotinamide adenine+phenanthroline quinine 、 osmium comple 、 或potassium ferricyanide。
第九实施例
图23是根据该实施例的生物传感器8的详细视图。图23(a)是平面图，
图23 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图23 (c)是当沿横 向在中心部分剖切时的;f黄断面图。
在基板451的表面上，其中使用了聚乙烯对苯二甲酸酯、聚酯、聚烯烃、 聚酰胺、聚醚、聚酰胺酰亚胺、聚苯乙烯、聚^5友酸酯、聚乙烯-p-苯基^5克、聚 氯乙烯等，在该实施例中使用聚乙烯对苯二曱基酸酯，由例如金或钯的贵金 属或例如碳的导电材料制造的电极电偶453和测量电极452通过丝网印刷或 溅射气相沉积法形成。
绝缘盖板458具有大致圓形的空气孔459。盖板458的材料优选地为塑 料膜，包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚酰胺酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳 酸酯、聚乙烯-p-苯基硫、聚氯乙烯等。在该实施例中使用聚乙烯对苯二曱酸 酯。此外，共聚物、混合材料以及它们的桥接材料可用于盖板458,且可使 用厚度0.01mm至0.5mm的盖板。
板456，和浸渍有试剂的试剂层455,夹在盖板458和基板451之间，且盖 板与基板451整合设置。
隔板456设置为覆盖基板451上的电极电偶453和测量电极452,样本 供应通道457通过设置在隔板456的前边缘的中间的长方形切口部分来形 成，且试剂层455通过在隔板456的切口部分露出的电极电偶453和测量电 极452上涂覆包含酶、电子受体、氨基酸、糖醇、水溶聚合物等的试剂而形 成。
而且，基板开口 460、隔板开口 461和盖板开口 462为分别穿透基板451、 隔板456和盖板458的开口。而且，膜454粘附到基板451与隔板456相对 的表面上，以覆盖基板开口 460。生物传感器的总厚度为0.1至lmm,其短 边的长度为5至30mm,其长轴的长度为30至60mm。
此外，设置有第二开口 463和第三开口 464，测量电极452和电极电偶 453暴露于开口 464中的部分。第二开口 463和第三开口 464设置为分别穿 过基板451、隔板456和盖板458，且这些开口中的一些或全部设置为彼此 对齐。
接着，将对操作进行详细描述。 (滑片的安装)
首先，使用者把滑片6插入到主体2内。在本发明中，生物传感器8可
52
被用作滑片6。通过图23的生物传感器23的膜454和开口 460、 461和462， 展现了防止由于激光穿刺过程中的蒸发物导致的聚光透镜12的污染(模糊) 的功能，这是滑片6的目的。因此，由于使用者不需要与对于成分分析必不 可少的生物传感器8分开地准备滑片6，使用者的方便性得以改善。
图25是用于允许主体2识别滑片6的安装的示意性的结构图。设置有 与主体2内的电路11电连接的开关425,且当滑片6没有插入时开关425 打开(图25(a))。当滑片6被插入到主体2内时，开关425进入关闭状态， 且随后，电路11可识别滑片6的插入(图25 (b))。
第十实施例
现在，识别滑片6的安装的方法是使用滑片6上的电极的方法。图24 显示了通过修改与图23的生物传感器相同的滑片6获得的生物传感器。图 24(a)是平面图，图24 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断面图，图 24 (c)是当沿横向在中心部分剖切时的横断面图。该生物传感器不同于图 23的传感器之处在于，盖板458和隔板456配置成测量电极452和电极电偶 453可在生物传感器的端部露出。尽管未示出，通过滑片6的插入来建立主 体2内部的电路11与测量电极452和电极电偶453之间的电连接。因此， 滑片6的插入可被检测到。尽管图24显示了一配置，其中使用了测量电极 452和电才及电偶453，独立于测量电才及452和电才及电偶453的电才及可^皮i殳置 用来检测插入。
(插入保持器的安装)
接着，类似地，插入保持器207 (参见图13)通过嵌合而被插入体2。 插入保持器207设置有切口 214,该切口 214设置为使得使用者不会弄错插 入方向。尽管在此使用了切口，也可使用例如突起或多个切口或突起的其它 形状，其给予插入保持器非对称性。 (生物传感器的安装)
接着，使用者通过嵌合把生物传感器8插入到插入保持器207中。生物 传感器8的第二开口 463和第三开口 464设置为使得它们可嵌合在插入保持 器207的第一突起215、第二突起216和第三突起217上。由于第二开口 463 非对称地设置在生物传感器8中，使用者可插入生物传感器而不弄错插入方 向。参考图23，设置有一个第二开口 463。然而，本发明不仅限于此，也可 使用满足上述目的的各种配置。第三开口 464和第二开口 463的截面形状还
可以是各种形状，例如除了双圓的部分切块，还有圆形、长方形、正方形、
多边形和椭圓形。在改变生物传感器8的第二开口 463和第三开口 464的形 状和结构的情况中，无需说，插入保持器207的包括第一突起215、第二突 起216和第三突起217的突起的形状、结构和数量也相应地改变。
当生物传感器通过嵌合插入所述插入保持器207中时，生物传感器8的 第三开口 464中的电极电偶453和测量电极452与插入保持器207的圆柱体 213的外周的第二电极(未示出)和第一电极218分别电连接。而且，尽管 在图1至3中未示出，用于第一电极218和第二电极的端子设置在主体2侧 的侧部上，使得插入保持器207的通过嵌合插入到主体2的第一电极218和 第二电极与主体2中的电路11电连接。如果生物传感器8和主体2进入相 互电连接状态，成分浓度测量装置1将处于激光穿刺和来自电路11的成分 浓度测量的预备状态，且该装置已达到此状态的事实显示在显示器3上，由 此使用户能认识到该事实。
随后，使用者把皮肤贴到生物传感器8的膜454上，使得预定的激光穿 刺点可以到达基板开口 460。同时，插入保持器207的突起，第一突起215、 第二突起216和第三突起217从生物传感器8凸出约1至3mm,且这些突 起挤压皮肤。这将刺激预定的激光穿刺点的周围。因此，这可减轻使用者在 激光穿刺期间感觉到的刺激。 (激光穿剌)
在使用者把皮肤贴到生物传感器8后，由此完成激光穿刺的准备，使用 者按下激光操作按钮5，以进行激光穿刺。激光装置9利用激光操作按钮5 从电路11产生的信号和电池10的电能振荡激光束。振荡的激光束^C聚光透 镜12聚焦，且穿刺使用者的皮肤。
对于激光束的波长，具有高的皮肤吸收系数的波长是优选的，且3pm 波段(光激励激光或掺铒介质的中红外半导体激光)，或9至10pm波段(放
皮肤上的激光束的聚光直径优选地为())0.5mm以下，其更优选地为(l)0.15mm 以下。尽管该聚光形状优选地为圆形，还可使用其长轴设定为0.5mm以下 的椭圓形。激光束优选地以脉冲的方式振荡，且脉冲的波形的时间宽度优选 地为lns以上和400(is以下。激光束的照射可以是单脉沖束的照射或多脉沖 束的照射。
对于聚光透镜12，通过在氟化4丐(CaF2)、钇铝石榴石(YAG)、锗(Ge)、 硒化锌(ZnSe)、无水人造水晶和氟化物模制材料制造的基板上进行非反射 涂覆(介质多层膜)而得到聚光透镜，且其焦距优选地为5至30mm。在该 实施例中使用氟化钙基板。此外，聚光透镜12大致为圓形，且其外直径为6 至30mm。
(成分浓度的测量)
在激光穿刺后，使用者从生物传感器8移离皮肤且推挤穿刺点的周围， 以挤出0.5至几微升血液作为试样标本。因此，通过使血液采样点接触生物 传感器8的一侧的样本试剂供应通道457,空气孔459动作，由此血液通过 毛细现象收集在生物传感器8中。对于采样的血液，试剂和采样的血液中的 待测量物质在试剂层455中4皮此反应。对于反应中产生的电荷，电^各11经 由测量电极452、电极电偶453和插入保持器207的电极分析电荷量。通过 分析获得的血液中的待测量的物质的浓度显示在显示器3上，且被使用者识 别。电路11还包括未示出的存储单元，且分析结果连同测量数据和时间或 使用者代码被记录。使用显示开关按钮4，使用者后来可再次识别过去的测 量结果。
在该实施例中，在生物传感器被首先用作滑片6后，在前述测量中被用 作滑片6的生物传感器在接下来的成分测量中被用作生物传感器8。此外， 由于使用者在每次成分测量时替换生物传感器，和一天进行多次测量，使用 者准备数十片单元的生物传感器8。因此，其还有助于仅使用数十个生物传 感器的一个用于滑片。
第十一实施例
而且，还可以为生物传感器提供用于如同图26的滑片的分离的开口和 膜。图26 (a)是平面图，图26 (b)是当沿纵向在中心部分剖切时的横断 面图，26 (c)是当沿横向在中心部分剖切时的横断面图。该生物传感器不 同于图23和24的生物传感器之处在于，其中设置有穿过基板451 、隔板456、 盖板458和膜466的开口 465。开口 465可具有一激光束基本上没有被遮蔽 的直径，且其最小直径为lmm。而且，参考图26，这些开口为圆形。然而， 可以是例如矩形、正方形、多边形和椭圓形的各种形状。尽管基板451、隔 板456和盖板458中的开口 465的形状是相同的，但它们可以是激光束基本 上没有被遮蔽的不同的形状。
从与膜454相同的基材组中选择膜466。在该实施例中使用环烯聚合物。 希望增加膜466对于激光束的透射性,使得即使膜被使用激光束多次照射时， 也不会在其中形成通孔。而且，类似于前述膜454，无需说，赋予膜466除 臭功能和抗菌特性是有用的。
根据本发明的该实施例的成分浓度测量装置，主体设置有激光装置、聚 光透镜、能分析成分的电路、能显示分析结果的显示器和可充电电池，滑片 和插入保持器被插入到激光束光轴上的主体内，生物传感器嵌合在插入保持 器内，且滑片也能被用作生物传感器。因此，由于使用者没有闻到激光穿刺 过程中产生的烟流中的异味，且也没有作为聚光装置的光学元件被烟流污 染，可以实现简单和容易的使用，即，使用者可利用一种消耗物品来管理片 和试纟氏。
此外，在也具有生物传感器功能的滑片内设置有膜，该膜设置在激光束 的光轴上，当用作滑片时没有被激光束刺穿且当用作生物传感器时被激光束 刺穿。由此，由于使用者没有闻到激光穿刺过程中产生的烟流中的异味，且 也没有作为聚光装置的光学元件被烟流污染，可以实现简单和容易的使用， 即，使用者可利用 一种消耗物品来管理片和试纸。
而且，在也具有生物传感器功能的滑片内设置有在激光束的光轴上当用
没有被激光束刺穿的膜。由此，由于使用者没有闻到激光穿刺过程中产生的 烟流中的异味，且也没有作为聚光装置的光学元件;波烟流污染，可以实现简 单和容易的使用，即，使用者可利用一种消耗物品来管理片和试纸。
而且，通过提供检测滑片插入到主体的功能，可防止使用者忘记滑片的 插入，且相应地，可以可靠地防止聚光透镇:纟皮烟流污染。
而且，通过滑片的插入操作开口以执行滑片插入到主体的检测功能，可 防止使用者忘记滑片的插入，且相应地，可以可靠地防止聚光透镜被烟流污 染。
而且，通过与设置在滑片中的电极的连接可执行滑片插入到主体的检测 功能，可防止使用者忘记滑片的插入，且相应地，可以可靠地防止聚光透镜 -故烟;庇污染。
而且，除臭功能设置在激光束的光轴上具有生物传感器功能的滑片的膜 上，类似地在激光束的光轴上至少插入保持器的内表面，和类似地在激光束
的光轴上的生物传感器的膜。由此，可消除激光穿刺过程中产生的烟流中的 异味。
而且，通过在具有生物传感器功能的滑片和插入保持器中提供抗菌功 能，可防止当被使用者使用时的感染。
另外，对于样本标本，另外，对于样本标本，可使用这些经由皮肤的采 样的例如血液和组织间隙液，且对于分析物，可4吏用血液葡萄糖水平(葡萄 糖浓度)，或各种血清或生化项目。
此外，在血液葡萄糖水平(葡萄糖浓度)用作分析物的情况中，作为能
够用作试剂的例子，酶在一些情况中辅酶、和介质的组合包括葡萄糖氧化 酶+氰铁酸钟或ferricynium; 和葡萄糖氧化酶+pyrroloquinoline quinine或 nicotinamide adenine+phenanthroline quinine 、 osmium comple 、 或potassium ferricyanide。
第十二实施例
下文中，将要描述激光穿刺装置的例子，其中可安装地设置有本发明的 第十二实施例的穿刺适配器。
根据本发明的激光穿刺装置包括激光振荡器、用来显示电源、电池和操 作状态的显示器、设定操作模式的设定按钮和其中设置有启动穿刺操作的操 作操作开关的主体、以及可替换的穿刺适配器。对于穿刺适配器，在具有平
行于激光光轴的轴线的中空体中，聚光透镜保护膜设置在聚光透镜的侧部上 的中空体的开口中，且穿刺膜设置在激光穿刺过程中穿刺点的皮肤被按压的 位置处的侧部上，在中空体的相对开口中。
通过采用这样的配置，穿刺膜、中空体和聚光透镜保护膜形成封闭的空 间。通过在穿刺膜中用激光束形成孔，穿过该孔激光穿刺皮肤，产生的烟流 可被限制在该封闭的空间内，且异味可被设置在穿刺膜、中空体和聚光透镜 保护膜中的除臭功能去除。此外，由于还设置有抗菌功能，不必担心感染。 而且，由于该适配器可被替换，可通过每次使用时替换适配器来防止感染。
图27 (a)是才艮据本发明的该实施例的激光穿刺装置1的顶-现图，图27 (b)是显示激光穿刺装置的内部结构的示意截面图。激光穿刺装置1包括 主体2、包括操作电源的激光振荡器9、聚光透镜12、穿刺适配器507、控 制板11、电池10、操作开关5、设定按钮4和显示器3。电池10、控制板 11和激光振荡器9、控制板11和激光振荡器9、设定按钮4、显示器3和操作开关5电学和信号连接。
图28是本发明的该实施例的激光穿刺装置1中的穿刺适配器507的示 意图。该穿刺适配器507具有基于圆柱体513的形状。对于适配器的材料， 可使用各种塑料材料，它们是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、多乙 酸乙烯酯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚酰亚胺树脂、聚 碳酸酯、改性聚亚苯醚(PPE)、聚丁烯对苯二酸酯(PPB)、多芳基化合物、 聚砜、聚亚苯硫化物、聚醚醚酮、氟树脂等。在塑料表面上具有低电动电位 的材料是优选的。
穿刺膜508 (第一膜)设置在人的皮肤(手指等)接触部分的开口中。 穿刺膜508吸收激光束且被穿刺。对于膜508的基材，可使用尼龙、聚酯、 聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。
主体的侧部上的开口安装有聚光透镜保护膜506 (第二膜)。聚光透镜保 护膜506不吸收激光束，而是传输该激光束。由于该膜没有被激光束的吸收 穿刺，不像穿刺膜508 (第一膜)，其具有防止激光穿刺过程中从皮肤蒸发的 组织碎片粘附到聚光透镜12且污染聚光透镜12的功能。对于聚光透镜保护 膜506的基材，可使用尼龙、聚酯、聚酰亚胺、氟系、氯乙烯、聚苯乙烯、 聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。
接着，将描述操作。首先，当使用者按压操作开关5时，激光穿刺装置 1开始启动。接着，使用者利用设定按钮4输入激光穿刺装置1的操作条件。 在输入后，使用者把穿刺适配器507插入到主体2内，且把他/她的手指即激 光穿刺点压在穿刺适配器507上。
在完成准备后，当"待命，，显示在显示器3上，且使用者再次按压操作开 关5时，激光振荡器9振荡激光脉沖束，振荡的激光束被聚光透镜12聚焦， 且聚焦在使用者的手指的皮肤上，同时其束直径设置的较小而位于中空穿刺 适配器507中。然后，激光束被皮肤吸收，且皮肤被渐热和蒸发，由此被穿 刺。通过穿刺，皮肤的表皮和其真皮的最上表面蒸发，例如真皮的皮肤乳突 中的毛细管被创伤，且血液渗出。然后，血液穿过穿刺的孔渗出皮肤表面。
此时，没有孔形成在聚光透镜保护膜506中，同时激光束在皮肤接触处 的穿刺膜508被吸收，由此形成孔。穿过该孔，进行前述激光穿刺。在激光 穿刺过程中通过皮肤的蒸发产生的烟流通过穿刺膜508的孔散播到中空体
513中。
由构成皮肤组织的蛋白质的成分氨基酸产生的挥发性物质被分解流动 在烟流中。激光穿刺过程中的主要目标角质层由角蛋白质的纤维组织组成， 且纤维是由胱氨酸键结合，该键是氨基酸胱氨酸的硫部分的键，其包含的相 对较多。由于这些氨基酸在蒸发过程中分解，产生挥发性硫化合物或氮成分， 特别地，人感觉到作为异味的硫化合物。
因此，对于烟流中的异味成分的除臭功能被设置到穿刺适配器507的内 侧。硫化氢或曱基硫醇作为主要的硫化合物被提及。硫化氢可通过化学吸附 剂除臭，且可使用锰、铜和钴的复合氧合物。另外，类似地，通过使用包括 锰、铜、锌和钴任意一种的氧化物、氢氧化物、复合氧合物、或其混合物， 可获得对于硫化氢的有效的化学吸收作用的吸附剂。
化学吸附剂化学地吸收硫化氬，最终是以硫酸盐或简单的硫物质的形 式。此外，化学吸附剂还具有媒介作用，其转换同样的硫基异味的曱基硫醇 为具有较高阈值的二曱基二硫醚。由于该作用，人可感觉到相当于除臭的效 果。
而且，由于二曱基二^5危醚可通过使用装载的物理吸附剂的物理吸附剂作 用而被去除，其大体上可去除硫化合物。具有较大部分硅的疏水沸石可被用 作物理吸附剂。另外，即使使用沸石、海泡石、硅石、氧化铝等，也可得到 相同的效果。
这些化学吸附剂和物理吸附剂添加到聚光透镜膜506、穿刺膜508或穿 刺适配器507的基材。或者，吸收剂可涂覆在聚光透镜膜506、穿刺膜508 或穿刺适配器507的内部上。
此外，由于穿刺膜508接触使用者的手指，优选地给予膜抗菌特性。抗 菌特性可通过涂覆或混炼到基材之上或之内而实现。这些抗菌剂包括Ag、 Cu、 Zn、 Ni、 Co或它们的合金、Ti02、 ZnO、 03等。另外，抗菌特性通 过不仅浸渍在穿刺膜508上而且在穿刺适配器507的中空体513的外表面上 而有效。
图29(a)是本发明的实施例的激光穿刺装置1中的另一穿刺适配器514 的示意图。对于穿刺适配器514，皮肤压靠的开口的直径通过绕穿刺膜508 形成的突起515控制。由于实现理想的对皮肤的按压的直径依赖于突起515 的形状设置，可获得可靠的血液采样。
图29 (b)是激光穿刺期间激光穿刺点的放大视图。使用者把穿刺适配 器514安装到皮肤516的预定激光穿刺点。此时，突起515从穿刺膜508凸 起约l至3mm，该突起515将推挤皮肤516。这将刺激预定的激光穿刺点的 周围。因此，可减轻使用者在激光穿刺过程中感觉到的刺激。
如上所述，根据该实施例的激光穿刺装置1，穿刺膜508、中空体513 和聚光透镜保护膜506可形成封闭的空间。然后，通过在穿刺膜508中用激 光束形成孔，穿过该孔激光穿刺皮肤，产生的烟流可^:限制在该封闭的空间 内。
此外，异味可被设置在穿刺膜508、中空体513和聚光透镜保护膜506 中的除臭功能去除。此外，由于还设置有抗菌功能，不必担心感染。而且， 由于穿刺适配器507或514可被替换，可通过每次使用时替换适配器来防止 感染。
第十三实施例
在下文中，将描述作为本发明的第十三实施例的用激光束穿刺(激光穿 刺)人体皮肤的激光照射方法。在首先描述激光照射方法后，将描述激光穿 刺装置。
图30是根据本发明的第十三实施例的激光穿刺装置的激光照射条件的 示意图。在该视图中，横坐标表示时间，纵坐标表示激光束强度。左激光脉 沖束Ll是用于穿刺表皮的激光脉沖束，右激光脉冲束L2是用于穿刺真皮的 激光脉冲束。
用于穿刺表皮的激光脉冲束L1的总时间宽度T1为100至400ns。用于 穿刺真皮的激光脉冲束L2的总时间宽度T3为50至300ps。激光脉沖束Ll 和L2的总时间宽度Tl和T3之间的差(Tl-T3 )优选地为50至200ps。另 外，激光脉冲束L1和激光脉沖束L2之间的间隔越短越好。该间隔优选地为 500ms以下，且更优选i也为lms以下。
对于激光脉冲束的能量，当使用两个激光脉冲束L1和L2照射单位面积 (lcm2)时获得的能量总和优选地为100至300 J。例如，如果照射面积的 直径为0.1mm (=0.01cm),面积为7.85xl0-5cm2 ( :0.005x0駕x兀)。通过把 面积乘以每照射单位的能量强度100至300 J/cir^得到的7.85xl(T5cm2xlOO 至300 J/cm2=7.85至23.6mJ变为激光脉沖束Ll和L2的能量总和。
此外，用于穿刺真皮的激光脉沖束的能量优选地为用于穿刺表皮的激光
脉冲束的能量和用于穿刺真皮的激光脉沖束的能量的能量总和的10%至
40%。即，如果激光脉冲束L1和L2的能量总和为20mJ，则用于穿刺真皮 的激光脉沖束的能量优选地为该能量总和的10%至40% (2至8mJ)。
而且，激光脉沖束的聚光直径为0.15mm以下，优选地为0.1mm以下。 此外，激光脉沖束Ll和L2之间的时间间隔T2越短越好。该间隔为500ms 以下，iM尤选i也为lms以下。
图31是根据本发明的实施例的激光穿刺装置的激光照射条件中的皮肤 的穿刺孔的放大视图。当皮肤被用于穿刺表皮的第一激光脉沖束L1照射时， 柱形穿刺孔形成在表皮中，如同图31 (a)。
接着，当与第一激光脉沖束L1相同的位置被用于穿刺真皮的第二激光 脉沖束L2照射时，臼形穿刺孔形成在真皮中，如同图31(b)。同时，真皮 中的毛细管被创伤，血液渗出。渗出的血液经由表皮的激光穿刺孔渗出。激 光穿刺孔到真皮的深度是0.05至0.3mm,且优选地0.05至0.25mm。
图32显示了根据本发明的第十三实施例的其它激光照射条件。图30所 示的用于穿刺表皮的第一激光脉冲束L1进一步分成多个激光脉沖束L3、 L4 和L5。用于穿刺表皮的激光束L3、 L4和L5的时间宽度T4、 T6和T8分另'J 为100至400|as。
此外，激光脉冲束L3、 L4、 L5和L6照射单位面积(lcm2)获得的能 量总和优选地为5至100 J (每照射单位面积的能量强度为5至100J/cm2)。 激光脉冲束L3、 L4、 L5和L6的时间间隔越短越好。该间隔为500ms以下， 且优选i也为lms以下。
图33是装在根据本发明的实施例的激光穿刺装置上的激光振荡器620 的示意图。激光振荡器620包括激光棒625，用于激光束谐振器的镜膜623 和624形成在其端部；用于激发激光束的闪光灯621;用于有效地把闪光灯 621的光线引导到激光棒625的灯罩622。另外，还有用于操作闪光灯621 的电源(未示出)。另外，激光棒625和两个镜膜623和624组成激光束谐 振器。
从闪光灯621发出的白光被直接反射或在灯罩722内部，且激光棒625 的吸收的波长被激光棒625吸收。然后，激光棒625内的活性介质被激励， 且反转分布形成。自发发射光在激光棒625内部传播，且被在激光棒625的 两个端面处的镜膜623和624反射，在光谐振器内以特征解的模式往复运动，
且被感应发射放大，且被从反射系数稍低的一个镜膜623引出作为激光束。 由触发电极预先离子化，通过充在电容器内的高压电荷，玻璃管内的氙 气放电时，闪光灯621发出白光。为了振荡多个激光脉冲束，闪光灯621应 多次发光。这是可以实现的，例如通过被半导体门开关(IGBT) —次充电 的门控制高压电荷，且在充电时进行门控制，使得多次发光的方法。通过检 查门控制模式，可以控制每个激光脉沖束的脉沖的数目、总时间宽度、光能 量和脉冲间隔。
图34是根据本发明的实施例的激光穿刺装置1的示意图。主体的内部 设置有结构振荡器620、未示出的电源、以及激光振荡器620的激光光轴632 上的聚光透镜12。开口 633设置在主体的激光光轴632上的聚光透镜12的 焦点中。通过将手指贴到开口和进行激光穿刺，可从手指进行血液采样。
如上所述，根据该实施例的激光穿刺方法，用于穿刺真皮的激光脉沖束 照射到与用于穿刺表皮的激光脉沖束相同的位置，且臼形穿刺孔形成在真皮 中。因此，真皮没有被穿刺的较深，其不会留下伤疤，穿刺过程中的疼痛较 小，且可进行稳定的血液采样。
此外，用于穿刺表皮的激光脉冲束的时间宽度等于或大于用于穿刺真皮 的激光脉沖束的时间宽度，且用于穿刺表皮的激光脉沖束的能量大于用于穿 刺真皮的激光脉沖束的能量。因此，真皮中的锥形激光穿刺孔的截面形状的 深度可被控制到必须的最小值，且不会留下疤痕，穿刺过程中的疼痛较小， 且可进行稳定的血液采样。
第十四实施例
首先，将描述本发明已经发明的研究内容。本发明已发现作为研究血液 采样过程中疼痛的结果的以下事实。即，用于血液采样的人的皮肤的穿刺由
针直接进行，和由激光束间接地进行。如果发生与人体的相互作用，可给予 人体对于作用的反应。此外，疼痛的检测机构是通过对于表皮的侧部上的真
皮的自由神经末梢的刺激的神经反应，其检测疼痛。当神经反应量高于疼痛 才全测阈 <直时，疼痛^皮;险测。
即，为了实现无痛穿刺，使得神经反应量低于疼痛检测阈值，或者考虑 使得疼痛检测阈值充分高的装置。为了使得神经反应量较小，希望在没有自 由神经末梢的位置进行穿刺，以不刺激其它自由神经末梢。然而，作为通常 的血液采样点，手指尖具有较高密度的自由神经末梢，且不容易避开。
同时，还被证实的是，疼痛检测阈值可从外部控制到某些程度。即，已 发现，降低疼痛检测阈值的作用随着人对于刺激的意识而改变。该意识可通 过把人的意识集中到穿刺时机以外而被降低。
特别地，已发现，当激光穿刺装置使用时，同时给予使用者周期性声音， 例如泵的运转声音或发动机声，使用者的意识被集中到该周期性声音，而非 穿刺的时机，且激光穿刺期间由刺激导致的疼痛的感觉被降低。
另外，可准备任意类型的周期性声音，且可以每次随机改变。此外，从 周期性声音的产生到激光穿刺的时间可以每次随机改变。这是因为，如果使 用者总听到相同的周期性声音，则不能把使用者的意识集中到该周期性声音 上，且如果到激光穿刺的时间总是相同，则使用者可无意地意识到激光穿刺 的时才几。
图35是根据本发明的实施例的激光穿刺装置1的示意图。该激光穿刺 装置1包括主体2、包括操作电源的激光振荡器9、聚光透镜12、穿刺帽507、 控制板ll、电池IO、操作开关5、设定按钮4、显示器3和扬声器517。电 池10、控制板11和激光振荡器9、控制板11和激光振荡器9、设定按钮4、 显示器3、操作开关5和扬声器517电和信号连接。扬声器517基于内部产 生的控制信号产生周期性声音，如下文所述。
图36是根据本发明的实施例的激光穿刺装置1的操作的流程图。该搡 作将根据该流程图予以描述。首先，使用者按下操作开关5 (步骤Sll)时， 激光穿刺装置l开始启动。接着，使用者通过设定按钮4输入条件，例如激 光穿刺条件(步骤S12)。
在设定后，使用者把作为穿刺点的他/她的手指压在穿刺帽507上。同时， 穿刺帽507可被替换(步骤S13)。接着，当使用者再次按下操作开关5时 (步骤S14),周期性声音开始从扬声器517中发出(步骤S17),且激光振 荡器9的操作电源进入待命状态(步骤S15 )。
接着，激光振荡器9振荡具有特定时序的激光脉冲束，振荡的激光脉沖 束4皮聚光透4免12聚焦且聚焦在卩吏用者的手指的皮肤上，同时其束直径设置 得较小，位于中空穿刺帽507中。然后，激光束被皮肤吸收，且皮肤被加热 和蒸发，其由此被穿刺(步骤S16)。
通过穿刺，皮肤的表皮和其真皮的最外表面蒸发，例如真皮的皮肤乳突 中的毛细管被创伤，血液渗出。然后，血液通过穿刺的孔渗出皮肤的表面。 周期性声音在激光穿刺后的特定固定周期后消失(步骤S18 )。
根据该实施例的激光穿刺装置1,使用者的意识被集中在周期性声音上。 因此，使用者不会等待激光穿刺的时机，且可在疼痛的感觉的阈值较低的状 态下进行激光穿刺。因此，可减轻疼痛。
此外，存在几种周期性声音，且从周期性声音的产生(步骤S17)到激 光穿刺(步骤S16)的时间可每次随机改变。因此，使用者不会习惯于该周 期性声音或时间，而可以把他/她的意识集中在激光穿刺以外的事情上。
图37是显示被根据本发明的实施例的激光穿刺装置1使用的周期性声 音的例子的视图。这里，周期性声音是指单调重复的声音，例如泵或发动机 的声音，或重复节拍内的特定范围内的声音，例如节拍器的声音。
图37 (a)是例如泵或发动机的声音的单调重复的声音的强度的视图。 单调重复的声音是低频声音，其中心频率为20至100Hz，且更优选地为40 至70Hz。因此，使用者可将他的意识指向该声音，而不感觉分散。
图37 (b)是例如节拍器的声音的具有重复节拍的特定范围的声音的强 度的视图。对于具有重复节拍的其它声音，有机械开关的ON/OFF声音、敲 击^:盘的声音等。如果以节拍器的标准(每分钟击打多少次)表示的话重复 的节拍是在60至208的范围之内，且更优选地为120至180。因此，使用者 可把他的意识指向拍子而不感觉刺激。
图38是显示该实施例的激光穿刺装置1的内部结构的框图。如该图所 示，激光穿刺装置1设置有作为穿刺装置的激光振荡器9、显示器3、操作 开关5、设定按钮4、 CPU 721，用来存储使CPU 721进行周围环境声音处 理的程序719和周期性声音信息720的存储器718、用于产生周期性声音的 周期性声音处理单元722、以及作为声源的扬声器517。
在存储器718中，多个周期性声音被存储为周期性声音信息720，这些 声音例如为单调重复的声音，如泵或发动机的声音，和重复节拍的特定范围 的声音，如节拍器的声音。当激光穿刺的条件等被从设定按钮4设定后操作 开关5被按下时，根据储存在存储器718中的程序719, CPU 721从存储器 718中读取预定项目的周期性声音信息720，其与根据随机函数产生的随机 数值对应，且传送其到周期性声音处理单元722，以从扬声器517产生预定 的周期性声音。
此后，在经过根据随机函数产生的随机时间后，CPU721使得皮肤被来
64
自激光振荡器9的激光脉冲束照射，由此进行穿刺。同样，在该实施例的激
光穿刺装置l中，在穿刺过程中产生随机的周期性声音，且从周期性声音的 产生到激光尺寸的时间随机地变化。因此，使用者的意识可被从穿刺分散。 此外，使使用者难于等待激光穿刺的时机。由此，穿刺过程中的疼痛可别减轻。
如上所述，根据该实施例的激光穿刺装置1,产生周期性的仿真声音， 使用者的意识被转移到该声音，且使得使用者不意识到穿刺时机。因此，可 在使用者感觉疼痛的阈值水平的状态下进行激光穿刺。
此外，在穿刺过程中产生随机周期性声音，且从周期性声音的产生到激 光穿刺的时间随机地改变。因此，使用者的意识可被从穿刺转移。此外，使 用者难于等待激光穿刺的时机。因此，穿刺过程中的疼痛可被减轻。
第十五实施例
在描述本发明的实施例之前，首先，将描述本发明已达成的进步。通过 激光脉冲束进行的激光穿刺是通过穿刺被瞄准的表皮、破坏真皮内的皮肤乳 突中的毛细管，使得血液从毛细管渗出，且使得血液穿过表皮中的孔渗出皮 肤。此外，激光脉冲束对皮肤的激光穿刺的实现是由于皮肤被皮肤内吸收的 激光脉冲束能量加热和蒸发。
皮肤的主要成分是水，且选择具有高的水吸收系数的激光脉沖束的波
长。例如，使用Er:YAG固态激光介质的2.94(im的波长被最有效地吸收到 水，且可允许使用最低激光脉冲束能量进行穿刺。
因此，激光穿刺要求的激光脉冲束能量中的个体之间的形式的形成因素 包括皮肤的表皮的厚度和表皮的含水量。通常，真皮的厚度随年龄变大，男 人的真皮比女人厚，且肤色和皮肤的厚度的关系是黑皮肤最厚，黄皮肤第二 厚，且白皮肤最薄。此外，皮肤的厚度还跟人的手指尖的使用频率有关，且 使用其手指尖的音乐家和运动员具有比一般人厚的皮肤。
而且，尽管表皮的含水量与表皮的厚度也具有负关联，其具有比表皮的 厚度更随机的个体差别。此外，由于表皮的最上表面的含水量与周围环境的 湿度平衡，天与天之间以及一天之内存在波动。
此外，由于本发明的研究结果，证明了，如果利用与传统的激光穿刺装 置比较非常小的聚光直径(<(|)0.15mm),由于个体差异，该含水量比表皮的 厚度对于激光穿刺有更大的作用。已证明，在例如小0.5mm的聚光直径处，
激光穿刺要求的激光脉沖束能量有大约两倍的差异，^在(J)0.15mm的聚光直 径处，几乎看不到差异。已发现，尽管表皮的厚度不大，也存在较大的差异。 然而，在表皮的含水量中没有差异。
由于以上研究，根据本发明的实施例的激光穿刺装置被配置，使得含水 量传感器可设置在接触使用者的皮肤的穿刺帽内。因此，穿刺点的含水量可 在穿刺前被测量此外，使用者的属性，如年龄、性别、人种和肤质(厚、硬、 薄和软)被预先输入。
此外，从年龄，性别、人种和肤质的数据，与储存在激光穿刺装置内的 存储器内的激光脉冲束能量设定参数比较，设定值被给出，由此允许可靠的 血液采样。
而且，还可以在激光穿刺装置内部或其表面上设置湿度传感器，以测量 环境空气的湿度，以确定设定值。另外，测量含水量的传感器可设置在激光 穿刺装置的表面上而被穿刺头上。
根据本发明的实施例的激光穿刺装置1与图35所示的几乎相同。该实 施例的激光穿刺装置1包括主体2、包括操作电源的激光振荡器9、聚光透 镜12、穿刺帽507、控制板ll、电池IO、操作开关5、设定按钮4和显示器 3。电池IO、控制板ll和激光振荡器9、控制板11和激光振荡器9、设定按 钮4、显示器3和操作开关5电和信号连接。然而，在该实施例中，含水量 测量传感器设置在穿刺帽507中，且通过穿刺帽507与控制板11连接。
图39是本发明的实施例的激光穿刺装置1中，设置有含水量测量传感 器的穿刺帽507的示意图。穿刺帽507具有基于圓柱体513的形状，主体的 侧部上的帽的开口安装有聚光透镜保护膜506。聚光透镜保护膜506不吸收 激光束，而是传播激光束。该膜具有激光穿刺期间从皮肤蒸发的组织碎片粘 附到聚光透镜12上并污染该透镜12。
对于该聚光透镜保护膜506的基材，可使用尼龙、聚酯、聚酰亚胺、氟 系、氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯等。
开口设置在接触人手指的用于穿刺部分，且该开口安装有穿刺膜508。 穿刺膜508传播激光束，且吸收激光束而被穿刺。而且，用于测量含水量的 传感器电极821被设置环绕穿刺膜的周围。在穿刺帽507中，传感器电极821 被固定到中空体513，且传感器电极的表面涂覆有绝缘材料玻璃。另外，连 接部分814电连接传感器电极821和装置主体2。另外，连接部分814可设
置在中空体513的外周面或内周面。
当该穿刺帽507被贴到皮肤上时，电容形成，其中表皮的角质层具体地 用作介质体。尽管该电容的静电容量由作为介质体的皮肤的介质常数决定，
但该介质常数严重依赖于皮肤含水量。这是因为水的比介质常数约为80,与 形成角质层的其它物质的介质常数例如蛋白质的介质常数约1.5相比较大。 因此，该静电容量显著地反映了皮肤含水量，且如果皮肤含水量改变，静电 容量的数值也大幅改变。
图40 (a)是穿刺帽507贴到皮肤的状态的横断面图。在穿刺帽507的 末端，传感器电极821固定到基板，传感器的表面涂覆有绝缘材料玻璃。当 该穿刺帽507被贴到皮肤时，如该图所示，传感器电极821不直接接触皮肤， 但经由绝缘材料玻璃接触皮肤。
另一方面，待检测的人的皮肤从表面依次由皮脂层826、角质层827和 表皮828组成。当传感器电极821贴到皮肤时，其中角质层827被用作介质 体的电容器形成，如图中所示的C。尽管该电容器的静电容量C由介质体皮 肤的介质常数决定，该介质常数严重依赖于皮肤含水量。
静电容量检测装置能产生具有由静电容量和电阻值决定的频率的矩形 波，且转化该振动频率为皮肤含水量。图40 (b)是解释用于获取静电容量 C的改变的静电容量检测装置的示意框图。
在该图中，特别地，用于检测静电容量的部分示出电路配置的具体例子。 由于该附中的C是传感器电极821之间的静电容量，且随皮肤含水量而改变， 其被描述为可变电容。电路为公知的C-MOS的NOR门组成的多频振荡器。
该电路可产生具有由C和R决定的频率的矩形波。该电路配置为使得 静电容量C的改变可作为振荡频率的改变而被获得。该矩形波输入到作为皮 肤含水量计算装置的微型计算机819中，微型计算机819转换该频率为皮肤 含水量，且把它储存在存储器820中。而且，微型计算机819根据含水量调 节激光脉冲束能量。
此外，穿刺帽507设置于状态，该穿刺帽被弹簧推出用来准确测量含水 量，且被设计为使得可以通过推入而测量含水量。该枳4勾利用激光穿刺装置 1的互锁来连接，且调适为聚光透镜12和手指皮肤的之间的距离可被高重复 性地精确实现。另外，穿刺帽507由穿刺装置1主体的帽保持器831可分离 地支撑。
图41是穿刺帽507的附近的横断面图。穿刺帽507连接到帽保持器831， 且帽保持器831通过作为弹性体的弹簧832被组成外壳的壳833保持。通过 这样的配置，帽保持器831被配置，以在穿刺帽507的部分被压靠在皮肤上 时，通过弹簧832的弹性而朝壳833的内部滑动。
即，尽管穿刺帽507通常被弹簧832向外推，但是由于凸缘835接触壳 833，穿刺帽507处于不跳跃的状态。当穿刺帽507压在皮肤上时，穿刺帽 507凹进壳内部，且通过弹簧压力保持恒定。如果弹簧压力调整地合适，传 感器电极821通过固定的压力接触皮肤，且因此改善了测量的稳定性。
接着，将描述操作。图42显示了根据本发明的实施例的激光穿刺装置1 的使用流程。首先，使用者按压操作开关5 (步骤S21 )，激光穿刺装置1开 始启动。然后，如果使用者首次使用激光穿刺装置1 (没有步骤S22)，使用 者使用设定按钮4输入例如年龄、性别、人种和肤质(厚、硬、薄和软)的 特征(步骤S23 )。在输入后，使用者把他/她的手指用力地完全按在帽上(步 骤S24)。然后，开始皮肤含水量的测量(步骤S25)。
在皮肤含水量的测量之后，作为激光穿刺条件的激光脉冲束能量根据前 面输入的信息和皮肤含水量的测量结果而被设定(步骤S26)。关于设定的 方法示于图43中。首先，由于大致的激光脉冲束能量的比例函数根据输入 条件而被准备，激光脉冲束能量相应地被设置。
图43 (a)是显示如何依据输入条件来设定激光脉冲束能量。如图所示， 预先根据年龄高或低、性别是男或女(二元)、人种是否白种人或黄种人或 黑人(肤色)、或肤质是薄或厚、或软或硬，准备激光脉冲束能量。对于该 关系，可以是比例、幂和指数关系。
图43 (b)是本发明实施例中激光脉冲束能量基于皮肤含水量的测量结 果而被校正的情况的解释视图。根据上面输入条件设定的数值基于皮肤含水 量的测量结果被沿该视图中的垂直方向校正，且要放射的激光脉沖束能量被 确定。此时，如果含水量较多，该数值被向下校正，且校正为使得激光脉沖 束能量可变低。
在校正完成后，当"待命"显示在显示器3上，且使用者再次按下操作开 关5 (步骤S27)时，激光振荡器振荡激光脉冲束，振荡的激光束被聚光透 镜12聚焦，且聚焦在使用者的手指的皮肤上，同时其束直径设置得较小， 位于中空穿刺帽507内。然后，激光束被皮肤吸收，且皮肤被加热和蒸发，
由此被穿刺(步骤S28)。
通过穿刺，皮肤的表皮和其真皮的最上表面蒸发，例如真皮的皮肤乳突 中的毛细管被创伤，且血液渗出。然后，渗出的血液穿过穿刺孔渗出皮肤表 面。另外，如果相同的使用者以后再次使用生物传感器，由于以前的输入条 件被储存，且第二次使用后的处理(步骤S22的"是")从皮肤含水量的测量 开始。
因此，使用者可简单而容易地实现可靠地血液采样而不被激光脉沖束能 量中的个体差异、天天的波动和一天中波动影响，且不预先进行没有采样血 液的激光穿刺。
图44 (a)示出示例，其中，在根据本发明的实施例的激光穿刺装置1 中，测量含水量的传感器电极821设置在除了穿刺帽507以外的激光穿刺装 置1的表面上。在这种情况下，在进行穿刺前，手指尖被贴到用于测量含水 量的传感器电极821，且含水量随后被测量。根据该实施例的激光穿刺装置， 由于测量含水量的传感器电极821设置在激光穿刺装置1的表面上，皮肤含 水量可简单而容易地测量。
而且，还可以在激光穿刺装置内部或其表面上设置湿度传感器，以测量 环境空气的湿度，以确定设定值。图44(b)示出示例，其中，在根据本发 明的实施例的激光穿刺装置1中，测量环境空气的湿度的传感器822设置在 激光穿刺装置l的表面上。由于环境空气的湿度与皮肤含水量密切相关，如 果激光脉冲束的能量4艮据环境空气的湿度来校正，则可以准确地设置适于血 液采样的最小激光脉沖束能量。
图45是激光穿刺期间的激光穿刺点的放大视图。首先，当使用者按下 操作开关5时，激光穿刺装置1开始启动。然后，使用者使用设定按钮4输 入激光穿刺装置1的操作条件。在输入后，使用者把穿刺帽507插入主体2， 其把作为穿刺点的他/她的手指压在穿刺帽507上。然后，皮肤含水量被测量， 且作为激光穿刺条件的激光脉冲束能量根据前面输入信息和皮肤含水量的 测量结果而被设定。
在准备完成后，当"待命"显示在显示器3且使用者再次按下操作开关5 时，激光振荡器9振荡激光脉冲束，振荡的激光束被聚光透镜12聚焦，且 聚焦在使用者的手指的皮肤上，同时其束直径设置得较小，以位于中空穿刺 帽507内。然后，激光束被皮肤吸收，且皮肤被加热和蒸发，由此被穿刺。
通过穿刺，皮肤的表皮和其真皮的最上表面蒸发，例如真皮的皮肤乳突中的 毛细管被创伤，且血液渗出。然后，渗出的血液穿过穿刺孔渗出皮肤表面。
此时，没有孔形成在聚光透镜保护膜506中，而激光束被皮肤接触处的 穿刺膜508吸收，由此形成孔。穿过该孔，在前的激光穿刺纟皮执行。在激光 穿刺期间由于皮肤蒸发产生的烟流穿过穿刺膜508的孔扩散到中空体513 中。
由构成皮肤组织的蛋白质的成分氨基酸产生的挥发性物质被分解流动 在烟流中。激光穿刺过程中的主要目标角质层由角蛋白质的纤维组织组成， 且纤维是由胱氨酸键结合，该键是氨基酸胱氨酸的硫部分的键，其包含的相 对较多。由于这些氨基酸在蒸发过程中分解，产生挥发性硫化合物或氮成分， 人感觉到作为异味的硫化合物。
因此，对于烟流中的异味成分的除臭功能被设置到穿刺适配器507的内 部。硫化氢或曱基硫醇作为主要的硫化合物被提及。硫化氢可通过化学吸附 剂除臭，且可使用锰、铜和钴的复合氧合物。另外，类似地，通过使用包括 锰、铜、锌和钴任意一种的氧化物、氢氧化物、复合氧合物、或其混合物， 可获得对于硫化氢的有效的化学吸收作用的吸附剂。
化学吸附剂化学地吸收>5克化氬，最终是以石克酸盐或简单的^6克物质的形 式。此外，化学吸附剂还具有媒介作用，其转换同样的硫基异味的曱基硫醇 为具有较高阈值的二曱基二硫醚。由于该作用，人可感觉到相当于除臭的效 果。
而且，由于二曱基二硫醚可通过使用装载的物理吸附剂的物理吸附剂作 用而被去除，其大体上可去除硫化合物。具有较大部分硅的疏水沸石可被用 作物理吸附剂。另外，即使使用沸石、海泡石、硅石、氧化铝等，也可得到 相同的效果。
这些化学吸附剂和物理吸附剂可通过添加到聚光透镜膜506、穿刺膜508 或穿刺帽507。或吸收剂可涂覆在聚光透镜膜506、穿刺膜508或穿刺帽507 的内部上。
此外，由于穿刺膜508接触使用者的手指，优选地给予膜抗菌特性。抗 菌特性可通过涂覆或混炼到基材之上或之内而实现。这些抗菌剂包括Ag、 Cu、 Zn、 Ni、 Co或它们的合金、Ti02、 ZnO、 W03等。另夕卜，抗菌特性通 过不仅植入在穿刺膜508上而且在穿剌帽507的中空体513的外表面上而有 效。
如上所述，根据该实施例的激光穿刺装置1和激光穿刺方法，激光脉沖
束能量根据通过测量皮肤含水量的传感器821测量得到的皮肤含水量而被调
节。因此，可以根据皮肤含水量的波动设定理想的激光脉沖束能量，且可以 进行可靠的血液采样而不进行穿刺测试，且几乎没有疼痛。
此外，设置有设定按钮，其输入使用者的属性，如年龄、性别、人种或 肤质，且激光脉冲束能量根据从设定按钮输入的年龄、性别、人种或肤质而 被调节。因此，可以皮肤条件设定理想的激光脉沖束能量，且可以进行几乎 没有疼痛的可靠的血液采样。
第十六实施例
本发明的第十六实施例设计一种新形插入体，其中片、插入体和试纸是 一体的。当不具有成分浓度测量功能的激光穿刺装置被考虑时，膜插入体的 整体配置和膜也是允许的。
图46是本发明的第十六实施例中的修改的插入保持器卯7的详细透视 图。在该图中，参考标记913表示中空体，标记906表示膜，标记908表示 生物传感器，标记914表示第一电极，标记915表示第二电极。
插入保持器907与例如根据第五实施例(图13 )的插入保持器207相同， 且主体上的插入保持器907的开口安装有膜906。膜906与滑片6的膜33 相同。
生物传感器908被插入到插入保持器卯7的与其在主体侧部上的开口相 对的开口中。生物传感器908与生物传感器8相同。尽管在图46中未示出， 生物传感器8的样本试剂供应通道56配置为位于插入保持器907的外周部 分。此外，生物传感器8的测量电极252和电极电偶253设置为使得它们可 分别连接到第一电极914和第二电极915。
插入保持器907曾由生物传感器8、插入保持器207和滑片6三个元件 构成，但是现在由一个插入保持器907构成。因此，有这样的优点当使用 者使用该装置是要替换的零件的数目可以是仅一个。
图47是才艮据该实施例的生物传感器补片型插入保持器。在该图中，标 记913表示中空体，标记906表示聚光透4竟4呆护膜，标记908表示生物传感 器，标记914表示第一电极，标记916表示手指托膜，标记917表示样本试 剂供应通道开口。与主体的分析单元电连接的一组电极形成在中空体913的
外周从而电化学地使用生物传感器，且由第一电极914和未示出的第二电极 构成。
聚光透镜保护膜906形成在插入保持器907的主体侧部上和激光束的光 轴上，以包括激光束。生物传感器908贴在插入保持器907的与主体相对的 侧部上激光束的光轴上，以包括激光束。
在包括生物传感器908的光轴和激光束的部分，手指托膜916形成在要 被照射的皮肤压靠的位置。此外，用来供应激光穿刺后从皮肤渗出的血液等 到生物传感器908的样本试剂供应通道形成在生物传感器908的侧面。手指 托膜916是吸收激光束且被穿刺的膜。通过把手指压在手指托膜916上，被 照射的部分可被固定且可被稳定地穿刺。
图48是图47的生物传感器908的详细视图和中心断面图(另外，该配 置的各个部分与第五实施例的图14的相同)。为了把生物传感器908和图47 中空体913外周的第一电极914和第二电极(未示出)电连接，生物传感器 908的侧部上的各个电极暴露在生物传感器908的侧部上外周上，且在贴附 期间这些电极彼此接触。
图49是中空生物传感器型插入保持器907的示意图，其中生物传感器 弯曲成中空体且它们的端部被连接，且聚光透镜保护膜和手指托膜设置在中 空体的两个端部。在该图中，参考标记913、 908表示中空体和生物传感器， 参考标记906表示聚光透镜保护膜，参考标记914表示第一电极，参考标记 916表示手指托膜，参考标记917表示样本试剂供应通道开口，参考标记918 表示第二电极，且参考标记919表示空气孔。
该保持器的获得是通过使传统的生物传感器(例如图59)的隔板和盖板 的尺寸与绝缘层相同，使第一电极914和第二电极918暴露于隔板和盖板， 且设置切口以在中空体弯曲成中空体并制成为插入保持器时能嵌合到主体 的插入保持器容纳部分。电极暴露于未示出的主体的侧部上的插入保持器容 纳部分的插入保持器侧，且当插入保持器907被配合时，允许与生物传感器 的各个电极的电连接。
聚光透镜保护膜906被贴在制成中空体内的生物传感器的主体侧部上， 且手指托膜916被贴在与主体侧部相对的表面上。此外，样本试剂供应通道 开口 917设置在手指托膜916的侧部上，且空气孔919设置在插入保持器卯7 的外周，使得采样的血液可通过毛细现象流动穿过样本试剂流道。
第十七实施例
本发明的第十七实施例涉及一种双脉冲激光脉沖束，尤其涉及利用第一 弱发射的穿刺试纸膜和利用第二强发射穿刺皮肤的穿刺方法。
图50是显示本发明的第十七实施例中的激光脉沖束的振荡状态的视图。 如图50所示，激光穿刺是通过第一激光脉冲束和第二激光脉冲束进行的。 这里，第 一激光脉冲束的光能量和峰值光强度设置为弱于第二激光脉沖束的 光能量和峰值光强度。
图51 (a)是本发明的第十七实施例中的第一激光脉沖束照射后的激光 穿刺点的放大视图，图51 (b)是第二激光脉冲束照射后的激光穿刺点的放 大视图。激光束被聚光透镜12聚焦在进行激光穿刺的使用者的手指18上且 其地点是激光束的地点17。
使用者的手指18接触生物传感器8的膜54,且激光束17从主体传播同 时其束直径逐渐地收缩，如同图51 (a)。激光束17设置为以传播穿过滑片 6的膜33、开口 32、插入保持器907的内部、生物传感器8的开口 24、以 及膜54传播，从而聚焦在使用者的手指18上。
组成滑片6的开口 32的开口 59、 60和61的开口直径、插入保持器907 的内径和生物传感器8的开口 22可以具有这样的直径，即激光束17基本上 没有被遮蔽，且所有直径不必相同。此外，开口的最小直径为lmm。
第一激光脉冲束被膜33部分地吸收，但膜中没有形成通孔，同时激光 束17几乎聚集在膜54上，且其能量密度较高。因此，激光束被膜吸收以加 热和蒸发该膜，由此形成通孔(图51 (a))。随后，第二激光脉冲束被使用 者的手指18的皮肤吸收，以加热和蒸发皮肤，由此最终破坏真皮的毛细管， 以允许血液采样(图51 (b))。
因此，由第一激光脉冲束在膜54中形成通孔，且当皮肤的激光穿刺条 件中存在个体差异时，通过调节第二激光脉沖束可允许稳定的血液采样。
第十八实施例
图52显示了根据本发明的第十八实施例的激光穿刺用生物传感器。该 实施例的生物传感器是生物传感器，其中样本试剂供应通道设置在膜的侧部 上。图52 (a)是平面图，图52 (b)是当图52 (a)的传感器沿纵向在中心 部分剖切时的4黄断面图。在图52中，存在一特征，样本试剂供应通道307 不与生物传感器的外侧连接，而是与盖板开口 311连接。此外，由于空气孔309设置为面对横跨试剂层305的样本试剂供应通道307,其位置改变。
接着，将利用图53描述操作。图53 (a)是显示传感器、手指和激光束 在使用时的关系的视图。激光束13被膜325部分地吸收，但在该膜中没有 形成通孔，同时激光束被聚集在膜304上，以加热和蒸发该膜，由此形成通 孔。随后，激光束被使用者的手指314的皮肤吸收，以加热和蒸发皮肤，由 此最终破坏真皮的毛细管。
图53 (b)是详细显示激光穿刺后的状态的视图。在图53 (b)中，利 用激光束在膜304中形成通孔。类似地，激光穿刺的孔316形成在使用者的 手指314的皮肤中。
从创伤的毛细管渗出的血液穿过激光穿刺的孔316渗出到手指314的外 部。利用空气孔309,渗出的血液穿过样本试剂供应通道307通过毛细现象 供应到试剂层305，因此血液中的成分浓度可被测量。
才艮据该配置，使用者可供应作为测量目标的血液到生物传感器，即使他 /她没有把他/她的手指在激光穿刺后带到样本试剂供应通道。
第十九实施例
图54显示了本发明的第十九实施例中的激光穿刺后的激光穿刺点的放 大视图。在该实施例中，激光穿刺是利用从人体的侧部上的膜开口的中心偏 向样本供应通道的激光光轴进行的。在该图中，d-1是表示传感器的开口 310、 311和312以及传感器的312的大致中心的中心线，且d-2是表示激光束313 的中心的激光光轴。
在该实施例中，传感器的开口的中心轴dl和激光光轴d-2在不同的位 置，尽管它们平行。特别地，激光光轴d-2被设置到偏向样本试剂供应通道 307的位置。激光穿刺在激光光轴d-2与使用者的手指314相交的地方进行， 且从皮肤的真皮的被激光穿刺创伤的毛细管渗出的血液渗出手指314的外 部。由于渗出的血液比传感器开口中心d-l更靠近样本试剂供应通道307， 可以更有效地通过毛细现象接触试剂层305。
第二十实施例
在该实施例的激光穿刺装置中，激光振荡器620与第十三实施例的图33 的相同。该激光振荡器620包括激光棒625，用于激光束谐振器的镜膜623 和624形成在其端部；用于激发激光束的闪光灯621;用于把闪光灯621的 光线有效引导到激光棒625的灯罩622。另外，还有用于操作闪光灯621的 电源(未示出)。
从闪光灯621发出的白光被直接反射或在灯罩722内部，且激光棒625 的吸收的波长被激光棒625吸收。然后，激光棒625内的活性介质被激励， 且反转分布形成。自发发射光在激光棒625内部传播，且被在激光棒625的 两个端面处的镜膜623和624反射，在光谐振器内以特征解的模式往复运动， 且被感应发射放大，且被从反射系数稍低的一个镜膜引出作为激光束。
由触发电极预先离子化，通过充在电容器内的高压电荷，玻璃管内的氛 气放电时，闪光灯621发出白光。同样，如果设置有真空管且存在高压电荷 放电，通过放电的电极溅射现象，溅射的粒子漂流在氤气中，且白光的发射 强度由于粒子光学吸收而下降。
此外，由于电极的形状通过溅射而改变，特别是来自负(-)电极的空 间电子供应状态改变，放电的空间同质性下降，类似地，白光的发射强度下 降。而且，只要提供真空管，泄漏不会消除，即使当氙气的浓度改变时，白 光的发射强度下降。这样，激励源的闪光灯621的发射强度的改变减少激光 振荡器620的输出，且即使在相同的设定条件下，激光穿刺变得不可能。
在该实施例的激光穿刺装置中，设置有测量闪光灯621发射的白光的传 感器。通过监测传感器的峰值输出，把峰值输出与设定条件中获得的进行比 较。如果差别超出恒定数值(例如20%),告知使用者状态和使使用者进行 保养的消息发出。更优选地，还可以通过监测不是发射但是作为输入的闪光 灯621的直接输出，来进行上述告知。
此外，使用上述传感器监测白光发射的频率。如果超过特定设定触发水 平的设置被输入到传感器，这被存储器计数。该计数可在激光穿刺装置的显 示器上显示合计和固定周期内的计数值(在一次重启后)。
相应地，如果该计数接近合计的次数的固定数字，使用者被提示要求保 养，且如果该计数超过合计的次数的固定数字，可能禁止使用，且要求使用 者保养。
此外，例如，如果糖尿病患者使用该装置作为用于在家测量他/她自己血 液葡萄糖水平的血液采样装置，和用来控制他/她的血液葡萄糖水平，例如胰 岛素给药和口服给药，由于现有穿刺装置的针型穿刺装置简单且其元件较 少，其非常便宜。由于与针型穿刺装置相比，该激光穿刺装置具有压倒性的 许多组成零件，其难于以与针型穿刺装置相同的价格提供。
然而，如果使用针型穿刺装置，每次使用要购买新针且替换。因此，如 果即使在激光穿刺装置中也允许根据使用次数计算费率，可能使得最初成本 便宜。
对于费率，使用保险系统接收治疗的病人携带此激光穿刺装置，例如， 当他/她每个月有规律地去医院一次，保健专家可确定使用的次数，且增加和 收取医疗费用。此外，如果在医疗机构使用该穿刺针在，对于制造商或销售 商可以周期性地走访，以确定使用次数，收取费用。而且，还可以给该激光 穿刺装置的外部设置有线或无线通讯功能，以利用该功能从外部确定使用次 数，且向使用者收取费用。
图55是根据该实施例的激光穿刺装置的示意图。该激光穿剌装置包括 主体2、组成激光振荡器的激光头952和激光电源951、聚光透镜12、穿刺 帽507、控制板ll、电池IO、操作开关5、设定按钮4、显示器3和光电传 感器950。电池10和控制板11、激光电源951和光电传感器950、控制板 11、激光电源951、设定按钮4、显示器3、操作开关5、以及光电传感器950 电和信号连接。
图56显示了本实施例的激光穿刺装置的使用流程。接着，将描述操作。 首先，当使用者按压操作开关5时，激光穿刺装置l开始启动(步骤S31)。 接着，使用者利用设定按钮4输入例如激光穿刺条件的条件(步骤S32)。 同时，固定周期内的使用次数的计数可被复位(步骤S41)。这里，当没有 前进到前面流程中的固定周期时，激光穿刺装置将自动处于结束状态。
在输入后，当使用者把他/他的作为穿刺点的手指压在穿刺帽507上时 (步骤S33)，当"待命，，显示在显示器3上，且当使用者再次按下操作开关5 时(步骤S34)时，激光振荡器34振荡激光脉沖束，振荡的激光束被聚光 透镜12聚焦，且聚焦在使用者的手指的皮肤上，同时其束直径设置得较小， 以位于中空穿刺帽507中。然后，激光束被皮肤吸收，且皮肤被渐热和蒸发， 由此被穿刺(步骤S35)。通过穿刺，皮肤的表皮和其真皮的最上表面蒸发， 例如真皮的皮肤乳突中的毛细管被创伤，且血液渗出。然后，血液穿过穿刺 的孔渗出皮肤表面。
同时，激光穿刺装置内的光电传感器95 0测量发射白光以操作激光振荡 器的闪光灯621的光发射的波形(步骤S42)。另外，被聚光透镜12反射的 激光脉沖束的传播波形被观测。对于光电传感器950，具有从Si或InGaAs
的可见光到不包括激光脉冲束的近红外光的灵敏性的传感器可用于白光。
此外，由于目标皮肤的主要成分是水，所以选择具有高的水吸收系数的
激光脉冲束的波长。例如，使用Er:YAG固态激光介质的2.94(xm的波长能 最有效地吸收到水里，且允许利用最低激光脉冲束能量进行穿刺，因此，作 为激光脉沖束的传感器，选择对于红外光具有灵敏性且优选地在室温下操作 的传感器，例如HgCdTe (MCT )。
光电传感器950测量的光波形被如下分析。图57 (a)是用来解释分析 光波形的方法的视图。在该附图中，横坐标轴表示时间，纵坐标轴表示检测 的光强度。此外，图57 (b)示出光电传感器950检测从自激光头952发射 的光的方面。
首先，如果输入超过预设触发水平，则进行波形记录。在普通环境下， 在设置在主体中的光电传感器950中，触发水平被设定到触发不会由于外部 白光或红外光而有效的水平。如果输入超过该触发，控制板11中的存储器 的计数的数字增加1 (步骤S43 )。
接着，类似地，波状峰值数值被记录在控制板11中的存储器中(步骤 S45)。然后，与基于通过条件设定而设置的激光穿刺条件而预先储存在存储 器中的估计峰值数值进行比较。然后，测量的峰值数值与估计的峰值数值比 较(步骤S46)。然后，如果测量的峰值数值低于估计的峰值数值一允许的 下限水平，显示器3的要求保养的显示被执行。
此外，如果从开始使用的综合次数的数字接近类似地预先储存在控制板 11内的存储器中的上限次数的数字，保养临近的消息显示在显示器3上，且 如果达到上限综合次数的数字，显示器3的要求保养的显示被执行。如果显 示要求保养，还可以执行禁止接着使用和锁定该装置的显示。
为了显示合计和固定周期内的综合次数的数字，可以在条件输入屏幕上 操作设定按钮4，由此使得它们被显示。此外，可以设定密码，由此使得仅 主管人员复位固定周期内的综合次数的数字。而且，尽管未示出，可通过在 外部设置通讯功能，例如有线通讯(电话线或LAN电路)或无线通讯(移 动通讯、红外通讯或无线LAN)，从外部读取固定周期内的综合次数的数字。
尽管本发明以参考特定实施例予以详细描述，对于本领域技术人员清楚 的是，可进行各种替换和修改而不离开本发明的精神和范围。本申请要求 2006年3月22日提交的日本专利申请No.2006-078430、 2006年3月24日
提交的日本专利申请No.2006-082303、 2006年4月13日提交的日本专利申 请2006-110673、以及2006年4月14日提交的日本专利申请2006-111805
的利益，其引用结合于此。 工业实用性
如上所述，根据本发明的成分浓度测量装置具有防止激光束穿刺过程中 产生的包含异味的烟流泄漏到外部、处理作为异味成分的烟流的作用，且被 用作生物传感器和可利用激光束穿刺人体的皮肤的成分浓度测量装置，且快 速和容易地确定采样的生物样本中的很小量的各种特定成分的数量。
权利要求
1.一种成分浓度测量装置，包括主体，其至少具有发射激光束的激光装置、所述激光束的聚光装置、体液的成分的分析装置、以及显示由所述分析装置计算的结果的显示装置；片；具有不遮蔽所述激光束的开口的插入体；和试纸，其中所述主体沿所述激光束的光轴方向设置开口，其中所述开口安装有所述插入体，且所述插入体的一端安装有所述试纸，以及其中所述片提供位于所述聚光装置和所述插入体之间的膜，且所述膜不被所述激光束穿刺。
2. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸设置有成分测 量用电极，所述插入体设置有电极，且所述试纸的成分测量用电极和所述插 入体的电极通过与所述试纸嵌合而电连接。
3. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述分析装置通过样本 试剂的酶反应分析所述体液的成分。
4. 如权利要求3所述的成分浓度测量装置，其中所述分析装置是通过样 本试剂的显色反应分析所述体液的成分的光学装置。
5. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸提供位于所述 激光束的光轴上被激光束穿刺的膜。
6. 如权利要求5所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸还提供位于所 述激光束的光轴上没有被激光束穿刺的膜。
7. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸还具有如同所 述片的功能。
8. 如权利要求7所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸还提供位于所 述激光束的光轴上用作所述片的膜，当用作所述片时，所述膜不被激光束穿 刺。
9. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中在所述插入体的主体和 开口之间的嵌合的侧部上设置有非对称结构。
10. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸和所述插入体之间的嵌合是通过非对称结构进行的。
11. 如权利要求IO所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸和所述插入体之间的嵌合是通过所述试纸的开口和所述插入体的突起之间的嵌合进行 的。
12. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述片的膜、所述插 入体、以及所述试纸的膜的至少一部分或全部设置有除臭功能。
13. 如权利要求1所述的成分浓度测量装置，其中所述试纸、所述插入 体、以及所述试纸的膜的至少 一部分或全部设置有抗菌功能。
14. 一种用于分析利用激光束穿刺来收集的样本标本中的成分的生物传 感器，其中所述传感器形成样本供应通道，所供应的样本标本通过所述样本供 应通道被吸到所述第一和第二基板之间；通过贴合在所述第一和第二基板之 间，过滤器和与所述样本标本中的成分反应的试剂设置在所述样本供应通道 内；且从所述样本供应通道通到外部的空气孔设置在所述第二基板内，以及其中所述试剂具有酶和色原体，其特定地与所述成分反应，部分或全部 共用的开口设置在所述第一和第二基板中的样本供应通道的外部，且所述第 一和第二基板的至少任意一个开口设置有膜。
15. 如权利要求14所述的生物传感器，其中所述膜具有除臭功能。
16. 如权利要求14或15所述的生物传感器，其中所述第一和第二基板 还设置有所述开口之外的部分或全部共用的开口。
17. —种用于分析利用激光束穿刺来收集的样本标本中的成分的生物传 感器，其中所述传感器形成样本供应通道，所供应的样本标本通过所述样本供 应通道被吸到所述第一和第二基板之间；至少通过贴合在所述第一和第二基 板之间，与所述样本标本中的成分反应的试剂设置在所述样本供应通道内； 且从所述样本供应通道通到外部的空气孔设置在所述第二基板内，其中所述传感器具有电极系统，所述电极系统至少包括测量电极和电极 电偶，且反应被所述电极系统检测，以及部分或全部共用的开口设置在所述第一和第二基板中的所述样本供应 通道的外部，且所述第 一和第二基板的至少任意一个开口设置有膜。
18.如权利要求17所述的激光穿刺用生物传感器，其中所述膜具有除臭功能。
19. 如权利要求17或18所述的激光穿刺用生物传感器，其中所述第一 和第二基板还设置有所述开口之外的部分或全部共用的开口 。
20. 如权利要求17或18所述的激光穿刺用生物传感器，其中所述第一 和第二基板还设置有所述开口之外的分享部分或全部的至少两个开口 ，使得所述电极系统可露出。
21. —种成分浓度测量装置，包括主体，其至少具有发射激光束的激光装置、所述激光束的聚光装置、体 液的成分的分析装置、以及显示由所述分析装置计算的结果的显示装置； 片；具有激光束穿过的开口的插入体；和 试纸，其中所述主体沿所述激光束的光轴方向设置开口 ， 其中所述开口安装有所述插入体，且所述插入体的一端安装有所述试 纸，以及其中所述片位于所述聚光装置和所述插入体之间，且所述片具有所述试 纸的功能。
22. 如权利要求21所述的成分浓度测量装置，其中所述片提供位于所述 激光束的光轴上的膜，所述膜在用作所述片时不被所述激光束穿刺，且当用 作所述试纸时被所述激光束穿刺。
23. 如权利要求21所述的成分浓度测量装置，其中所述片提供位于所述
24. 如权利要求21所述的成分浓度测量装置，其中还提供检测所述片插 入到所述主体的功能。
25. 如权利要求24所述的成分浓度测量装置，其中检测所述片插入到所 述主体的功能是通过所述片的插入的机械接触操作来进行。
26. 如权利要求24所述的成分浓度测量装置，其中检测所述片插入到所 述主体的功能是通过设置在所述片中的电极的电连接来进行。
27. 如权利要求21至26任一项所述的成分浓度测量装置，其中所述片的膜和所述插入体中的至少一个或两个设置有除臭功能。
28. 如权利要求21至27任一项所述的成分浓度测量装置，其中所述插 入体和所述片中的至少一个或两个设置有抗菌功能。
29. —种安装在利用激光束照射皮肤的激光穿刺装置上由此进行穿刺的 穿刺适配器，所述适配器包括在两个端部具有开口的中空体；和设置用来封闭所述两个端部的所述开口的第 一膜和第二膜， 其中所述第一膜吸收激光束且被穿刺，所述第二膜透射激光束而不吸收 激光束。
30. 如权利要求29所述的穿刺适配器，其中所述中空体具有形成在所述 第一膜周围的突起。
31. 如权利要求30或31所述的穿刺适配器，其中所述第一膜、所述中 空体和所述第二膜中的至少一个设置有除臭功能。
32. 如权利要求30或31所述的穿刺适配器，其中所述第一膜设置有抗 菌功能。
33. —种包括可分离的如权利要求29至32任一项所述的穿刺适配器的 激光穿刺装置，所述中空体的中心轴和激光光轴设置为彼此重合。
34. —种利用激光脉沖束照射包括表皮和真皮的皮肤由此进行激光穿刺 的激光照射方法，所述方法包括步骤放射用于穿刺所述表皮的激光脉冲束；和放射用于穿刺所述表皮的穿刺点中的真皮的激光脉沖束。
35. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺所述表皮的激光 脉冲束的时间宽度等于或长于用于穿刺真皮的激光脉沖束，且用于穿刺所述 表皮的激光脉沖束的能量大于用于穿刺真皮的激光脉沖束。
36. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的激光脉沖 束的时间宽度为100至400ias,且用于穿刺真皮的激光脉冲束的时间宽度为 50至300ps。
37. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的激光脉沖 束的时间宽度和用于穿刺真皮的激光脉沖束的时间宽度之间的差别为50至 200ps。
38. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的激光脉沖束和用于穿刺真皮的激光脉冲束之间的照射间隔为500ms以下。
39. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的激光脉沖 束和用于穿刺真皮的激光脉冲束照射时的能量总和为每平方厘米100至300 J。
40. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺真皮的激光脉冲 束的能量是用于穿刺表皮和用于穿刺真皮的激光脉冲束的能量总和的10至 40% 。
41. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中所述激光脉沖束的聚光直 径为0.15mm以下。
42. 如权利要求34所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的激光脉沖 束包括多个激光脉沖束。
43. 如权利要求42所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的多个激光 脉沖束中的每个的时间宽度为100至400ps。
44. 如权利要求42所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的多个激光 脉沖束的照射间隔为500ms以下。
45. 如权利要求42所述的激光照射方法，其中用于穿刺表皮的多个激光 脉沖束和用于穿刺真皮的激光脉冲束照射时的能量总和为每平方厘米5至 100 J。
46. —种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装置，包括 产生周期性声音的周期性声音产生装置，其中穿刺是在产生所述周期性声音的期间进行。
47. 如权利要求46所述的激光穿刺装置，其中所述周期性声音是其中心 频率以20至100Hz单调重复的声音。
48. 如权利要求47所述的激光穿刺装置，其中所述单调重复的声音包括 泵的操作声和发动机声。
49. 如权利要求46所述的激光穿刺装置，其中所述周期性声音是具有每 分钟击打60至208的重复节拍的声音。
50. 如权利要求49所述的激光穿刺装置，其中所述具有重复节拍的声音 包括节拍器的声音、机械开关的ON/OFF的声音和敲击键盘的声音。
51. 如权利要求46所述的激光穿刺装置，其中所述周期性声音发生装置 产生音质或周期不同的多种类型的周期性声音，且随机地改变每次穿刺时产生的周期性声音的类型。
52. 如权利要求46所述的激光穿刺装置，其中从周期性声音的产生到穿 刺的时间在每次穿刺时随^/U也改变。
53. —种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺方法，所述方法 包括步骤从音质或周期不同的多种类型的周期性声音中随机选择和产生预定的 周期性声音；以及在从所述预定的周期性声音的产生经过随机的时间之后进行穿刺。
54. —种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装置，所述装置 包括步骤调节装置，其根据通过测量皮肤含水量的含水量测量传感器测量的皮肤 含水量来调节所述激光脉沖束的能量。
55. 如权利要求54所述的激光穿刺装置，包括所述含水量测量传感器。
56. 如权利要求55所述的激光穿刺装置，其中所述含水量测量传感器包 括传感器电极，所述传感器电极设置在所述激光穿刺装置的主体的表面上以 测量皮肤含水量。
57. 如权利要求54所述的激光穿刺装置，包括保持装置，所述保持装置 可分离地保持具有所述含水量测量传感器的穿刺帽，其中所述穿刺帽包括在两个端部具有开口的中空体，和设置为封闭所述 两个端部的开口的第一膜和第二膜，其中所述第一膜透射激光束并吸收激光束且^C穿刺，且所述第二膜透射 激光束而不吸收激光束，以及其中所述含水量测量传感器包括设置在所述第 一膜的相同平面上的传 感器电极，以测量皮肤含水量。
58. 如权利要求54所述的激光穿刺装置，包括输入使用者的属性的设定 按钮，其中所述调节装置根据从所述设定按钮输入的属性来调节所述激光脉 沖束的能量。
59. 如权利要求54所述的激光穿刺装置，包括测量环境空气的湿度的湿 度传感器，其中所述调节装置根据所述湿度传感器测量的环境空气的湿度来 调节所述激光脉沖束的能量。
60. —种利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺方法，所述方法包括步骤测量皮肤含水量；以及根据测量的皮肤含水量来调节所述激光脉沖束的能量。
61. —种安装在利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装置上的 插入保持器，所述插入保持器包括在两个端部具有开口的中空体；设置为封闭所述开口的一个端部，且透射激光束而不吸收激光束的膜； 设置为封闭所述开口的另一端部的生物传感器；以及 设置在所述中空体的外周面或内周面以电连接所述激光穿刺装置和所 述生物传感器的电极。
62. 如权利要求67所述的插入保持器，其中手指托膜形成在所述生物传 感器的部分表面内，且样本试剂供应通道开口形成在所述生物传感器的侧面 中。
63. 如权利要求61所述的插入保持器，其中所述生物传感器具有形成在 试剂层中的测量电极和电极电偶。
64. —种安装在利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装置上的 插入保持器，所述插入保持器包括通过弯曲生物传感器和连接生物传感器的端部形成的中空体； 设置为封闭所述中空体的一个端部，且透射激光束而不吸收激光束的膜；设置为封闭所述中空体的另一端部，且吸收激光束并被穿刺的膜；以及 设置在所述中空体的外周面或内周面以电连接所述激光穿刺装置和所 述生物传感器的电极。
65. —种利用激光脉冲束经由膜照射皮肤由此进行激光穿刺的激光照射 方法，所述方法包括步骤放射用于穿刺所述膜的第一激光脉冲束；以及放射用于在所述膜的穿剌点穿刺皮肤的第二激光脉冲束。
66. 如权利要求65所述的激光照射方法，其中所述第一激光脉冲束的强 度弱于所述第二激光脉冲束的强度。
67. —种安装在利用激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装置上的 生物传感器，所述生物传感器包括 第一基板，具有贴附在其上的试剂层且具有激光束穿过的第一开口； 第二基板，设置为以预定间隔面对所述第一基板，具有对应所述第一开口的第二开口，且具有位于比所述试剂层更远离所述第二开口的位置的空气孔；以及样本试剂供应通道，从所述第一开口到所述试剂层形成于所述第一基板 和所述第二基板之间。
68. 如权利要求67所述的生物传感器，其中所述激光束的光轴设置为平 行于所述第一开口的中心线，且位于比所述第一开口的中心线更靠近所述样 本试剂供应通道的位置。
69. —种利用闪光灯激励的激光束照射皮肤由此进行穿刺的激光穿刺装 置，包括光学传感器，所述光学传感器^r测所述闪光灯的光发射以监测所 述闪光灯的劣化程度。
70. 如权利要求69所述的激光穿刺装置，包括告知装置，所述告知装置 基于由光电传感器检测的装置的使用次数，告知使用者所述装置要求保养的 消息。
全文摘要
本发明提供一种通过激光束穿刺进行血液收集的成分浓度测量装置，该装置可以防止激光穿刺过程中产生的异味的泄漏，并改善使用者的方便性。本发明的成分浓度测量装置包括主体(2)。该主体(2)设置有激光装置、聚光透镜、与分析物试剂通过酶反应分析体液的成分的分析装置、激光操作按钮(5)、显示器(3)、显示开光按钮(4)、可充电电池、以及电路，该电路设置有存储器，该存储器储存激光装置的操作、分析装置输出的成分浓度的分析和分析结果。具有设置在激光束的光轴上的膜的滑片(6)和其内部为中空的插入保持器(7)被插入主体(2)。包含设置在激光束光轴上的膜的生物传感器(8)设置为使得插入保持器(7)的突起嵌合到生物传感器(8)的开口。
文档编号G01N27/416GK101351153SQ20078000106
公开日2009年1月21日 申请日期2007年3月22日 优先权日2006年3月22日
发明者吉冈俊彦, 宫地寿明, 川瀬悠树, 松原直树, 江本文昭, 矢岛浩义 申请人:松下电器产业株式会社