生理活性物质采集设备的制作方法

专利名称：生理活性物质采集设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及生理活性物质采集设备，具体地，涉及用来从活体体表表面获取生理活性物质的生理活性物质采集设备。
背景技术：
获取关于活体的压力、情绪、月经周期和其它状况的信息(下文，“关于活体的信息”或简单地称为“生物信息”)的已知方法包括基于涉及例如询问和感官问卷的心理评价、测量例如脑电波或肌电的生理测试以及涉及利用例如工作记录的行为测试的生物信息采集方法。例如，JP-A-2006-94969(专利文献1)公开了基于心率确定月经周期的方法。日本专利第2582957号(专利文献2)公开了监测体温波动和心率的生物活动监测系统。近年来，研发出利用血液、尿或唾液中所包含的生物活性物质作为指标来获取关于活体信息的更简单的技术。例如，JP-A-11-38004 (专利文献3)公开了利用唾液中肾上腺皮质类固醇和/或其代谢产物的浓度作为指标来定量压力的方法。JP-A-2000-131318(专利文献4)公开了利用血液或身体其它部分中所包含的生物物质(例如，内啡肽、多巴胺、免疫球蛋白A和前列腺素D2)将压力等级分为“舒适的”或“不舒适的”的方法。

发明内容
利用血液、尿或唾液中所包含的生理活性物质作为指标的生物信息采集方法是有利的，原因在于这些方法比涉及心理评价、生理测试或行为测试的方法更简单，并且不需要大型设备。另一方面，该方法需要采集血液、尿和唾液用于定量生理活性物质的步骤。例如， 当使用血液时，血液采集对受验者可能会是精神或身体上的苛求。与血液采集相关的精神和身体负担本身就可以视为压力，并可引起受验者的状况(包括压力和情绪)发生变化，进而妨碍生物信息的准确获取。使用尿和唾液可以回避在血液采集中引起的疑难医疗实践问题，并可以减轻对受验者造成的精神和身体负担。然而，很难在一段时间内或平稳地采集尿和唾液，并且因为尿或唾液采集与身体的尿或唾液中所包含的生理活性物质的代谢之间存在时滞，所以难于实时地获得生物信息。进一步地，虽然尿或唾液采集不像血液采集那样产生如此大的精神或身体负担，但它仍使受验者强烈地意识到采集过程，给生物信息的准确获取带来困难。因此，需要可用于以方便和微创的方式稳定地从活体采集生理活性物质的生理活性物质采集设备。根据本发明的实施方式，提供了生理活性物质采集设备，其包括采集部，该采集部与活体的体表表面接触以从体表表面获取生理活性物质；以及送液装置，用于将溶剂输送至采集部，该采集部具有开口(aperture)，在该开口处从送液装置输送流动的溶剂与体表表面接触。在生理活性物质采集设备中，在采集部该溶剂与活体的体表表面接触从而使采集的生理活性物质能够进入该溶剂。
优选地，该生理活性物质采集设备进一步包括采集单元，利用该采集单元可将在该开口处与体表表面接触的溶剂注入容器中，该容器由经历弹性变形的弹性自密封的密封部件密封，其中该采集单元包括能够穿过该密封部件的空心针，并通过该空心针针端处的孔排出溶剂。优选地，该生理活性物质采集设备进一步包括第一驱动单元，使空心针向下移动从而穿过密封部件将针端放置在容器内部，并使空心针向上移动从而穿过密封部件从容器中拔出针端；以及喂进器(feeder)，用于将容器逐个放在空心针下方。 优选地，该生理活性物质采集设备进一步包括废液接收器，在空心针的针端在容器之外时该废液接收器位于空心针和容器之间以便接收通过该孔排出的溶剂；以及第二驱动单元，其在空心针向下移动之前将废液接收器从空心针和容器之间撤出。该生理活性物质采集设备可进一步包括送气单元，其输送空气给采集部从而选择性地将溶剂和空气引入采集部。通过选择性地将溶剂和空气引入采集部，能够以空气所分隔的预定体积的流对于在采集部处与活体的体表表面接触的溶剂进行采集。期望地，在该生理活性物质采集设备中，该采集部包括基板，其包含流动该溶剂的流路、用于该流路的溶剂入口、用于该流路的溶剂出口、以及位于流路的入口和出口之间的开口，并且可从采集部更换基板。该生理活性物质采集设备可进一步包括定量部，用于定量生理活性物质；以及确定部，用于基于生理活性物质的定量值自动确定和获取关于活体的信息。此处，生理活性物质可以例如是，皮质醇、单胺(一元胺)、雌激素或生长激素。以这种方式，可以获取关于活体的压力、情绪、月经周期、运动效应的信息作为该信息。如本文使用的，“关于活体的信息”不仅涵盖关于例如压力、情绪、月经周期和运动效应的信息，而且还涵盖了关于睡眠(清醒水平，wakefulness level)、健康状况和昼夜节律(生物节律)的信息。“情绪”的含义涵盖了例如兴奋、恐惧、愤怒、攻击、舒适、以及焦虑。“生理活性物质”包括存在于活体中、并对该活体有生理效应和药理作用从而参与包括压力、情绪、月经周期和新陈代谢在内的活体状态变化的各种物质。生理活性物质的具体实例包括诸如皮质醇和雌二醇的类固醇激素、诸如肾上腺素和多巴胺的儿茶酚胺，以及诸如催产素和内啡肽的生理活性肽(参见下表1)。因此，根据本发明实施方式的生理活性物质采集设备可用于以方便和微创的方式，稳定地从活体中采集生理活性物质。


图1是说明根据本发明第一实施方式的生理活性物质采集设备的示意性结构的透视图。图2是说明在生理活性物质采集设备中的溶剂流动的框图。图3A和图3B是说明采集部的配置的示意图。图4是说明从体表表面获取生理活性物质的过程的示意图。图5A和图5B是说明保持件(holder)配置的示意图；图5C是说明保持件的操作示意图。图6A和图6B是说明包括空心针的采集单元配置的示意图。
图7是说明包括空心针的采集单元的操作示意图。图8是说明采集部的变形例的配置的示意图。图9A和图9B是说明采集部的另一变形例的配置的示意图。图IOA和图IOB是说明采集部的又一变形例的配置的示意图。图IlA和图IlB是说明从手指的皮肤表面获取生理活性物质的方法的示意图(实施例1)。图12是表示利用高效液相色谱(HPLC)对一名受验者的皮质醇水平进行测量的结果的图表(实施例1)。图13中的A至F表示利用高效液相色谱(HPLC)对六名受验者的皮质醇水平进行测量的结果的图表(实施例1)。图14是表示从标准皮质醇溶液中获得的SPR曲线的图表(实施例1)。图15A和图15B是表示从标准皮质醇溶液中获得的SI3R移位图，和标准曲线的图表(实施例1)。图16是表示利用高效液相色谱(HPLC)对去甲肾上腺素水平和L-DOPA水平进行测量的结果的图表(实施例2)。图17是表示利用高效液相色谱(HPLC)对血清素水平进行测量的结果的图表(实施例3)。图18是利用酶免疫测定法(ELISA)对雌二醇水平进行测量的结果的图表(实施例4)。图19是利用酶免疫测定法(ELISA)对生长激素水平进行测量的结果的图表(实施例5)。
具体实施例方式下面将参考附图描述本发明的优选实施方式。应当注意，下列实施方式仅为本发明的示例性表示，而不应被理解为限制本发明的范围。将按照下列顺序进行描述。1、根据本发明第一实施方式的生理活性物质采集设备
(1)概述
(2)整体配置
(3)采集部
(4)采集单元
(5)定量部和确定部
2、根据第一实施方式的变形例的生理活性物质采集设备
(1)第一变形例
(2)第二变形例
(3)第三变形例
3、生理活性物质和生物信息
1、根据本发明第一实施方式的生理活性物质采集设备
(1)概述
为了精确地感测生物信息，本发明人对用于从活体采集生理活性物质的技术进行了深入研究。本发明人首次发现了生理活性物质可从诸如手指和手掌表面的体表表面获取，正如下面实施例中详细描述的。通常的惯例是从诸如血液、尿和唾液的体液中获取生理活性物质。据本发明人了解，还没有关于从生物体的体表表面获取生理活性物质的报道。从体表表面获取生理活性物质的详细机制还不明确。然而，存在以下可能体表表面上可能存在分泌至(例如)汗水和皮脂中的生理活性物质。另一种可能性是血液中的生理活性物质透过体表表面细胞到达体表表面。因为许多生理活性物质可溶于脂质并可以渗透通过细胞，所以从体表表面获取的生理活性物质很可能是分泌到皮脂中或已透过细胞的生理活性物质。认识到需要可用来从活体的体表表面获取生理活性物质的生理活性物质采集设备，基于这些新发现做出了本发明。(2)整体配置图1是说明根据本发明第一实施方式的生理活性物质采集设备的示意性结构的透视图。在图1中，生理活性物质采集设备A被配置为包括用于与活体的表面(在下文也称为“体表表面”)接触从而从体表表面获取生理活性物质的采集部1、用于输送溶剂至采集部1的送液单元、用于输送空气至采集部1的送气单元，以及采集单元，利用该采集单元将在采集部1处与体表表面接触的溶剂注入容器5。该溶剂可以是水或各种有机溶剂。例如，可以使用乙醇水溶液。在图1中，将溶剂罐2设置为送液单元的部件。除了溶剂罐2之外，该送液单元还由用于将溶剂罐2内的溶剂输送到采集部1的其它部件构成，诸如泵、管和阀门。将空气罐 3设置为送气单元的组件。除了空气罐3之外，该送气单元还由用于将空气罐3内的气输送至采集部1的其它部件构成，诸如泵、管和阀门。空气罐3用作防止灰尘和杂质微粒吸进管或阀门的过滤器。在图1中，将空心针6设置为该采集单元的部件。除了空心针6之外，该采集单元还有用于将在采集部1处与体表表面接触的溶剂输送到空心针6中的其它部件，诸如泵、管和阀门。空心针6被配置为使得在与体表表面接触之后从采集部1输送的溶剂通过针端处的孔排出，并用来将该溶剂注入设置在下方的容器5中。图2是说明在该生理活性物质采集设备A中的溶剂流动的框图。采集部1连接到用来输送来自溶剂罐2的液体的流路。采集部1还连接到用来输送来自空气罐3的空气的流路。采集部1也连接到通过该流路将与体表表面接触的溶剂、以及空气输送到空心针6的流路。通用管可用于这些流路。为每个流路设置通用泵(泵21、 31、61)，从而输送液体或空气。将溶剂罐2连接到采集部1的管，以及将空气罐3连接到采集部1的管合并在采集部1的上游侧。参考该图，阀门22和阀门32设置在通往溶剂罐2和空气罐3的接合处的通路上。在该生理活性物质采集设备A中，阀门22和阀门32在系统控制单元(未示出) 的控制下打开和关闭从而选择性地将溶剂和空气引入到采集部1中。在该图中，针对将采集部1连接到空心针6的管设置阀门62。阀门62在系统控制单元的控制下打开和关闭，并用于开始和停止溶剂从空心针6中的排出。该系统控制单元设置在图1所示的控制箱8内部。在该生理活性物质采集设备A中，优选地，溶剂流动所通过的管、阀门和泵由不容易附着生理活性物质的材料制成，或对它们进行表面处理使其难以吸附生理活性物质。返回参考图1，空心针6可沿着垂直方向移动。当将与体表表面接触之后由采集部 1输送的溶剂注入容器5时，空心针6向下移动。随着空心针6向下，该针端插入安置在下方的容器5中，通过该针端处的孔排出的溶剂被引入容器5中。另一方面，随着空心针6向上并且该针端在容器5之外时，由位于空心针6和设置在下面的容器5之间的废液接收器7 (下文，“废液盘7”)接收通过针端处的孔排出的溶剂。 废液盘7所采集的溶剂被输送到废液罐4并储存在其中。废液盘7被配置为在向下移动空心针6之前从空心针6和容器5之间撤出，以便不干扰空心针6的垂直移动(将参考图 6A和6B和图7详细地描述)。优选地，多于一个的容器5安装在生理活性物质采集设备A中。通过安装多于一个的容器5，该生理活性物质采集设备A可以采集更大容量的样品、或可以在每个不同的容器中采集来自不同活体的样品或来自体表表面不同部位的样品。利用多于一个的容器5，也可以随着时间的推移或在不同时间点从同一活体或体表表面采集样品。应注意，如本文所使用的，“样品”是指已与体表表面接触并包含生物物质的溶剂，并涵盖了被采集为用于比较而未与体表表面接触的溶剂。在本实施方式中，设置了传送链(喂进器，feeder)，其将容器5逐个地设置在位于空心针6下方的位置中。随着传送链连续地在空心针6下方馈送容器5，空心针6上下移动，从而将该样品连续注入每个容器5(将参考图6A和图6B详细地描述)中。请注意，喂进器并不限于传送链，其可以通过多种装置实现，只要可以将容器5逐个馈送至空心针6下方即可。在该图中，上盖10覆盖了生理活性物质采集设备A的上部。上盖10可以打开和闭合从而将容器5安装在传送链上，以及将容器5从传送链移走。打开和闭合下盖9，从而替换溶剂罐2、空气罐3和废液罐4。(3)采集部下面参考图3A和图3B，以及图4描述采集部1的配置。图3A和图3B是说明采集部1的配置的示意图，其中，图3A示出顶视图，图3B示出沿着图3A中的P-P截取的横断面视图。图4是说明从体表表面获取生理活性物质的过程的横断面示意图。采集部1的两个主要部件是固定基板(anchor substrate) 11和采集基板12。该固定基板11被设置为固定至生理活性物质采集设备A的主体。采集基板12可拆卸地设置在固定基板11上，并且是可更换的。采集基板12包括使输送到其中的溶剂流动的流路121、使溶剂流入流路121的入口 122，以及使溶剂流出流路121的出口 123。该固定基板11包括流路111和流路112，其中，从溶剂罐2输送的溶剂通过流路111流动，输送到空心针6的溶剂通过流路112流动。 在该图中，箭头F1和F2表示输送到固定基板11中的流路或从其排出的溶剂的流向。采集基板12具有设置在流路121的入口 122和出口 123之间的开口 124，并且其在该基板上侧向外打开。开口 124用来使流路121中流动的溶剂与体表表面接触。具体地， 如图4所示，随着体表表面S紧密地附至流动有溶剂的流路121的开口 124，填充流路121的溶剂与体表表面S接触，并且将存在于体表表面S上的生理活性物质采集在该溶剂中。然后，将与体表表面S接触的溶剂输送到空心针6，如箭头F2所指示的。此处，通过利用如参考图2描述的、在控制下打开和关闭阀门22和32，选择性地将来自溶剂罐2和空气罐3的溶剂和空气引入采集部1中，与体表表面S接触的溶剂能够以被空气分隔的预定体积输送到空心针6。具体地，随着体表表面S紧密地附至开口 124，预定体积的溶剂被输送到流路121。然后，空气被输送到流路121从而通过空气对流路121中的溶剂流进行分隔。然后，预定体积的溶剂又被输送到流路121。通过依次引入空气和溶剂， 可将已与体表表面S接触的溶剂按照被空气分隔的预定体积输出至空心针。以这种方式， 可以抑制所采集的样品中的生理活性物质被稀释，并可以划分出从不同活体或体表表面的不同部位采集的样品并将它们采集在不同的容器中。体表表面S已被描述为指尖。然而，对作为生理活性物质采集部位的体表表面S 没有特别限制，尽管诸如手指和手掌表面的皮肤表面是方便的。优选地，开口 124具有允许采集部位处的皮肤表面可被紧密依附的形状，该形状取决于生理活性物质的采集部位。为了更紧密地依附至开口 124，可利用例如胶带或带子将体表表面S固定到采集基板12。如上所述，采集基板12置于固定基板11上，并且是可更换的。以这种方式，可以根据例如生理活性物质的获取部位的形状和尺寸，适当地更换并附上具有不同形状开口 124 的不同采集基板12。进一步地，可以针对每次样品采集更换一个新的采集基板12，从而当从不同活体或体表表面的不同部位采集样品时、或当在不同时间从同一活体或体表表面采集样品时可以防止样品之间的交叉污染。应注意，当不更换采集基板12时，期望通过使该溶剂或洗涤液流过采集部1长达预定时间段来进行洗涤，以便防止样品之间的交叉污染。从溶剂罐2输送的溶剂所通过的固定基板11中的流路111通过连接管113与采集基板12的入口 122连通(参见图3A和图3B)。输送到空心针6的溶剂所通过的固定基板 11的流路112通过连接管113与采集基板12的出口 123连通。优选地，连接管113通过被挤压安装(press fitted)到流路111和流路112的部分而被固定，并且该连接管由硬质材料(例如，金属)制成。一旦采集基板12附至固定基板11，安装至入口 122和出口 123的连接管113就成为溶剂流路，并且也用作使采集基板12与固定基板11对齐(registration) 的组件。期望将密封件13插入在固定基板11和采集基板12之间，从而防止溶剂从在适当位置固定的采集基板12和固定基板11的接合处从连接管113的周围区域渗漏出来。优选地，诸如硅橡胶的弹性材料用于密封件13。优选地，密封件13具有薄片形式，其尺寸约与采集基板12的尺寸相同。固定基板11和采集基板12的材料例如可以是玻璃材料(诸如，石英和硼硅玻璃)、硅橡胶(诸如，聚二甲硅氧烷(PDMS))、丙烯酸树脂(诸如，聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA))、环烯烃共聚物(COC)或聚醚醚酮(PEEK)。布置在该基板上的流路和其它元件可以通过玻璃基板层的湿法蚀刻或干法蚀刻被成型，或可以通过塑料基板层的纳米压印、注塑或加工形成。优选地，对该流路和其它元件的表面进行处理，使其难以吸附生理活性物质。 此种表面处理可以利用例如2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)和聚乙二醇(PEG)执行。 优选地，采集基板12是可任意处理的。图5A至图5C是说明保持件的配置和操作的示意图，该保持件用于保持附至固定基板11的采集基板12。图5A表示顶视图，图5B和图5C表示横断面图。如图所示，保持件14包括上板141、下板142和连接这些板的铰链143。上板141 具有窗口 144，该窗口对应于由保持件14保持的采集基板12的开口 124。为了更换采集基板12，上板141被配置为利用铰链作为支点按照箭头方向打开和关闭(参见图5C)。固定基板11与保持件14的下板142 —起固定至设备的主体。当固定基板11和采集基板12夹在保持件14的上板141和下板142之间时，该上板141向下挤压附至固定基板11的采集基板12。以这种方式，保持件14经由放置在固定基板11和采集基板12之间的密封件13，紧密地保持这两个基板(参见图4)，因而防止溶剂从连接管113的周围区域中渗漏出来。(4)采集单元下面参考图6A和图6B、以及图7描述包括空心针6的采集单元的操作。针板63支撑空心针6。针板63利用由例如进给螺杆、导向装置和电机实现的驱动单元可以沿着图中Z轴的正向和负向(向上和向下)移动。参考图6A和图6B，当空心针6向上移动并且针端在容器5之外时，通过针端处的孔排出的溶剂被采集至废液盘7，并被输送到用于储存的废液罐4。如图7所示，空心针6向下移动，以便在溶剂已与体表表面接触并从采集部1输送后将该溶剂注入容器5。此处，废液盘7利用例如由进给螺杆、导向装置和电机实现的驱动单元而沿着X轴的正向移动，并从空心针6和安置在下方的容器5之间撤出，以便不干扰空心针6向下移动。废液盘7具有当其沿X轴的正向移动期间为空心针6提供通路的凹口(notch) 71。 通过将废液盘7在空心针6 —侧的侧壁切掉宽度大于空心针6厚度的一部分，形成凹口 71。 所设置的凹口 71允许在空心针6向下移动期间，废液盘7仅通过在X轴方向(水平方向) 移动就可以从空心针6和安置在下方的容器5之间撤出。当空心针6向下时，针端插入安置在下方的容器5，并且通过针端的孔排出的溶剂被引入到容器5中。容器5利用弹性的、并通过弹性变形来自密封的密封部件51封闭。另一方面，空心针6具有可以穿透密封部件51的尖端。因此，当空心针6向下移动时，针端穿透密封部件51进入容器5。优选地，在空心针6的侧面形成用作排气通道的凹槽，以便可以在将溶剂注入容器5的过程中抽空容器5内部的空气。在将溶剂注入容器5之后，空心针6向上移动。此时，废液盘7处在撤出位置而不干扰空心针6的上升。一旦随着空心针6向上移动使该空心针的端部穿过密封部件51从容器5中拔出后，被该针穿透的部分通过经受弹性变形的密封部件51的回弹力而自身密封。 如本文使用的，这种被穿透的部分通过密封部件51的弹性变形而自然密封称为“自密封”。 密封部件51可以通过例如合成橡胶或天然橡胶实现。优选地，对密封部件51进行表面处理，使其难以吸附生理活性物质。通过使空心针6重复地向上和向下移动，可以将样品连续注入通过传送链连续运送到下方的容器5。应注意，以适当的时序、利用图2中描述的阀门62和系统控制单元，控制通过针端处的孔的溶剂排出。(5)定量部和确定部如上所述，生理活性物质采集设备A可用来通过允许溶剂在采集部1与体表表面接触而采集该溶剂中的生理活性物质，并用来采集容器5中的生理活性物质。除了生理活性物质获取功能之外，该生理活性物质采集设备A还可以附加地用来定量生理活性物质和 /或基于定量值自动地确定和获取关于活体的信息(生物信息)。例如可以利用对在采集部1处采集的一部分或所有的生理活性物质进行定量的液相色谱(HPLC)、表面等离子体传感器(SPR)或石英晶体微天平传感器OiCM)来配置生理活性物质的定量部。该定量部也可以被配置为基于已知技术(诸如，酶免疫测定法和放射性免疫测定法)测量生理活性物质。HPLC.SPR和QCM不需要酶免疫测定和放射性免疫测定法所需的标记，因而简化了定量部的配置。就测量精确性而言，更期望使用SI^R或QCM。在HPLC中，所检出的生理活性物质为色谱图上的峰，因而峰强度中所包括的杂质信号或噪音可能会降低测量精确性。另一方面，SI^R和QCM利用固定在传感器表面上的抗体检测生理活性物质，因而可以基于抗体特异性而具有高精确性。SI3R和QCM相比于HPLC的另一个优点是包括更高的吞吐量和更小型的定量部。该生物信息的确定部可以由在普通HPLC、SI3R和QCM中使用的分析仪和显示器配置而成。该确定部利用定量部的定量值作为指标来获取生物信息。具体地，例如，测量了许多健康受验者在一天的预定时间段内的生理活性物质量，并基于该测量结果计算出规定生理活性物质量的浓度变化标准范围的标准变化曲线。然后将受验者的生理活性物质量与该标准变化曲线进行比较从而确定生物信息。然后，确定结果在显示器等上进行显示。上述生理活性物质采集设备A可用来从诸如手指和手掌表面的体表表面获取生理活性物质，因而能够以相对于从血液、尿或唾液中采集生理活性物质的方法更简单、更微创的方式采集生理活性物质。进一步地，因为所获取的生理活性物质是存在于体表表面上的生理活性物质，所以不像从诸如血液、尿和唾液的体液中采集的方法，可以在不使受验者强烈地意识到采集过程的情况下获取该生理活性物质。因而，生理活性物质采集设备A可用来采集生理活性物质，并根据所采集的生理活性物质的定量值获取准确的生物信息，而不会导致受验者的压力或情绪变化。进一步地，因为该生理活性物质采集设备A获取分泌或渗透到体表表面的生理活性物质，所以可以在一段时间内或稳定地采集生理活性物质。进一步地，因为要采集分泌或渗透到体表表面的生理活性物质，所以当该生理活性物质在身体内代谢时可以采集该生理活性物质。因此，该生理活性物质采集设备A可以用来在一段时间内或稳定地从受验者获取生理活性物质，因而可以实现实时地根据定量值感测生物信息。2.根据第一实施方式的变形例的生理活性物质采集设备已通过采集部1描述了根据第一实施方式的生理活性物质采集设备A，该采集部1 通过利用保持件14将采集基板12固定到锚固在设备主体上的固定基板11而形成。然而， 采集部1的配置可以如下变化。(1)第一变形例图8是说明设置在根据本发明实施方式的生理活性物质采集设备中的采集部的变形例的配置的示意图。该图表示在采集部从体表表面获取生理活性物质的过程。根据本变形例的采集部被配置为利用与固定基板11以及设备主体分离的采集基板12实现从体表表面S采集生理活性物质。
采集基板12经由管114和管115连接到固定基板11 (未示出)。从固定基板11 侧输送的溶剂(和空气)通过管114引入到流路121。在溶剂与体表表面S在开口 IM处接触后，该溶剂通过管115输送到固定基板11侧。在图8中，狭缝(slot) 125安装至流路 121的入口 122和出口 123，并连接到管114和管115。该狭缝125可以是金属管或塑料管。根据本变形例的采集部被配置为包括与设备主体分开设置的采集基板12。因而， 通过适当地设定管114和管115的长度，例如，向着采集基板12按压指尖的过程可以通过将采集基板12靠近手来完成。可替换地，可以将采集基板12附至躯干的皮肤表面从而采集生理活性物质。当从躯干的皮肤表面采集生理活性物质时，可利用胶带、或通过围着躯干缠绕带子而将该采集基板12附至皮肤。(2)第二变形例图9A和图9B是说明设置在根据本发明实施方式的生理活性物质采集设备中的采集部的另一变形例的配置的示意图。图9A表示顶视图，图9B表示以图9A中的P-P截取的横断面图。根据本变形例的采集部包括在采集基板12中形成并储存了在开口 IM处与体表表面接触的溶剂的采集区126。狭缝125设置在采集基板12的入口 122处，并连接到管114，从固定基板11输送的溶剂通过管114被引入到流路121。被引入到流路121并在开口 IM处与体表表面接触的溶剂被引入到采集区126并储存在其中。在该图中，设置了气孔127，在所引入溶剂的推动下采集区126内部的空气通过该气孔被排空。根据本变形例的采集部被配置为将样品储存在对于采集基板12内部设置的采集区1 中，因而适合于单个或少数样品采集。通过给每次样品采集更换采集基板12，可以避免样品之间的交叉污染。进一步地，可更容易地采集样品，原因在于不需要使用包括空心针 6的采集单元。采集区1 和气孔127可以通过玻璃基板层的湿法蚀刻或干法蚀刻，或通过塑料基板层的纳米压印、注塑或加工而成型在采集基板12中。可以设置多于一个的采集区126。 在这种情况下，位于开口 1 下游处的流路121分岔并连接到每个采集区126。进入采集区 126的流路121的分支部分可以具有转换阀，该转换阀将溶剂输送给其中一个采集区126。(3)第三变形例图IOA和图IOB是说明设置在根据本发明实施方式的生理活性物质采集设备中的采集部的又一变形例的配置的示意图。图IOA表示顶视图，图IOB表示沿着图IOA中P-P 截取的横断面图。根据本变形例的采集部包括形成在采集基板12中并可以存储该溶剂以供以后使用的溶剂储存区128。可以将采集单个或少数样品所需的溶剂注入溶剂储存区1 并将其预先储存在其中。狭缝125设置在采集基板12的入口 122处，并连接到管114，从固定基板11输送的空气通过该管114被引入到流路121中。被引入到流路121中的空气推动预先储存在溶剂储存区128中的溶剂。然后，该溶剂在开口 IM处与体表表面接触，并被引入到采集区1 并储存在其中。根据本变形例的采集部利用预先储存在对于采集基板12内部设置地溶剂储存区 128中的溶剂实现样品采集，因而优选用于为每个样品更换溶剂的样品采集。溶剂储存区1 可以通过玻璃基板层的湿法蚀刻或干法蚀刻、或通过塑料基板层的纳米压印、注塑或加工而成型在采集基板12中。3、生理活性物质和生物信息利用根据本发明实施方式的生理活性物质采集设备获取的生物信息实例包括关于压力、情绪、月经周期和运动效果的信息。其它实例包括睡眠(清醒水平)、健康状况和昼夜节律(生物节律)。关于压力，活体承受的压力负担与皮质醇、皮质酮、可的松(cortisone)(下文，统称为“皮质醇”)分泌水平之间存在众所周知的关系，如专利文献3和专利文献4描述的。 如本文使用的，“分泌水平”是血液中的分泌水平，该术语与“血液浓度”具有相同的含义。关于诸如兴奋、恐惧、愤怒、攻击性、快感、焦虑和悲伤的情绪，与正肾上腺素、肾上腺素、多巴胺和L-D0PA、这些物质的前体物质(在下文，统称为“儿茶酚胺”)的分泌水平有着众所周知的关系。也阐明了情绪和血清素、单胺成员如儿茶酚胺的分泌水平之间的关系。例如，有报道称在执行给受验者带来焦虑和恐惧的心理测试之前和之后，唾液中去甲基肾上腺素水平不同(参见，Study of salivary catecholamines using fully automated column-switching high-performance liquid chromatography, Journal of Chromatography. B, Biomedical Sciences and Applications, . 1997 Jul 4 ；694(2) 305-16)。进一步地，众所周知，雌激素酮(E1)、雌二醇(E》和雌激素三醇(Ε； )(在下文，统称为“雌激素”)控制活体的月经周期，并且它们的分泌水平随着月经周期变化。还已知，有效运动促使生长激素分泌。生长激素分泌促使肌肉和骨骼生长，并有利于补充体脂肪从而增大脂肪燃烧效率。因此，认为运动的效果(诸如，对肌肉强化和减肥的作用)与生长激素分泌水平有关。因而，例如，可利用皮质醇的定量值获得关于活体承受压力的信息。具体地，例如， 测量了许多健康受验者的皮质醇的分泌水平，并基于该测量结果计算出规定皮质醇浓度变化标准范围的标准变化曲线。然后，测量受验者的皮质醇分泌水平，并将该结果与标准变化曲线相比较。例如，如果所测得的分泌水平偏离了标准变化曲线，则可以确定该受验者长期处在压力状态。进一步地，例如，测量处于正常条件下的受验者的皮质醇分泌水平，并根据该测量结果计算标准变化曲线。然后，可以将该标准变化曲线与受验者在给定时间的皮质醇分泌水平相比较，从而确定该受验者在给定时间点是否处在压力或放松状态。除了皮质醇、单胺、雌激素和生长激素之外，还已知表1中给出的生理活性物质指标和生物信息的组合。在本发明的实施方式中，通过使用这些组合，可以基于生理活性物质的定量值与生物信息之间的正相关性或负相关性而获得关于生物信息的信息。表权利要求
1.一种生理活性物质采集设备，包括采集部，与活体的体表表面接触从而从所述体表表面获取生理活性物质；以及送液装置，用于将溶剂输送至所述采集部，所述采集部具有开口，从所述送液装置输送而流动的所述溶剂在所述开口处与所述体表表面接触。
2.根据权利要求1所述的生理活性物质采集设备，进一步包括采集单元，利用所述采集单元将在所述开口处与所述体表表面接触的所述溶剂注入容器中，其中，所述容器由弹性的、通过弹性变形来自密封的密封部件密封，其中所述采集单元包括能够穿透所述密封部件的空心针，并通过所述空心针的针端处的孔排出所述溶剂。
3.根据权利要求2所述的生理活性物质采集设备，进一步包括第一驱动单元，使所述空心针向下移动从而将所述针端穿过所述密封部件置于所述容器内部，并使所述空心针向上移动从而将所述针端穿过所述密封部件从所述容器中拔出； 以及喂进器，将所述容器逐个地置于所述空心针下方。
4.根据权利要求3所述的生理活性物质采集设备，进一步包括废液接收器，当所述空心针的针端在所述容器之外时所述废液接收器位于所述空心针和所述容器之间，以便接收通过所述孔排出的所述溶剂；以及第二驱动单元，在所述空心针向下移动之前将所述废液接收器从所述空心针与所述容器之间撤出。
5.根据权利要求4所述的生理活性物质采集设备，进一步包括送气单元，用于将空气输送至所述采集部，从而选择性地将所述溶剂和空气引入所述采集部。
6.根据权利要求1所述的生理活性物质采集设备，其中，所述采集部包括基板，所述基板包括使所述溶剂流动的流路、用于所述流路的溶剂入口、用于所述流路的溶剂出口、以及位于所述流路的入口和出口之间的所述开口，以及其中，能够从所述采集部更换所述基板。
7.根据权利要求6所述的生理活性物质采集设备，进一步包括定量部，定量所述生理活性物质；以及确定部，基于所述生理活性物质的定量值自动确定和获取关于所述活体的信息。
8.根据权利要求7所述的生理活性物质采集设备，其中，利用皮质醇作为所述生理活性物质，获取关于压力的信息作为关于所述活体的信息。
9.根据权利要求7所述的生理活性物质采集设备，其中，利用单胺作为所述生理活性物质，获取关于情绪的信息作为关于所述活体的信息。
10.根据权利要求7所述的生理活性物质采集设备，其中，利用雌激素作为所述生理活性物质，获取关于月经周期的信息作为关于所述活体的信息。
11.根据权利要求7所述的生理活性物质采集设备，其中，利用生长激素作为所述生理活性物质，获取关于运动效果的信息作为关于所述活体的信息。
全文摘要
本发明公开了一种生理活性物质采集设备，其包括与活体的体表表面接触从而从体表表面获取生理活性物质的采集部；以及将溶剂输送至采集部的送液装置，该采集部具有开口，由送液装置输送而流动的溶剂在该开口处与体表表面接触。
文档编号G01N21/59GK102429666SQ20111023019
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月11日 优先权日2010年8月18日
发明者松本真宽, 渡部祐己, 胜原智子 申请人:索尼公司