特開 2021-85714 検出用装置及び検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-85714(P2021-85714A)

(43)【公開日】2021年6月3日

(54)【発明の名称】検出用装置及び検出器

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/28 20060101AFI20210507BHJP

   G01N 27/327 20060101ALI20210507BHJP

   G01N 27/416 20060101ALI20210507BHJP

   G01N 33/483 20060101ALI20210507BHJP

   G01N 33/487 20060101ALI20210507BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/28 P

   G01N27/327

   G01N27/416 336G

   G01N33/483 F

   G01N33/487

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-213423(P2019-213423)

(22)【出願日】2019年11月26日

(71)【出願人】

【識別番号】519422418

【氏名又は名称】石濱 航平

(71)【出願人】

【識別番号】519422429

【氏名又は名称】久家 恵大

(71)【出願人】

【識別番号】519422441

【氏名又は名称】郭 本帥

(74)【代理人】

【識別番号】100156959

【弁理士】

【氏名又は名称】原 信海

(72)【発明者】

【氏名】石濱 航平

(72)【発明者】

【氏名】久家 恵大

(72)【発明者】

【氏名】樋口 千紗

(72)【発明者】

【氏名】郭 本帥

【テーマコード（参考）】

2G045

【Ｆターム（参考）】

2G045AA25

2G045CB07

2G045DA36

2G045FB05

(57)【要約】

【課題】 被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また繰り返し計測が可能な検出用装置及び該検出用装置に適用する検出器を提供する。
【解決手段】 基板３０は吸口部１５内に当該吸口部１５の厚さ方向の略中央位置になるように嵌入してあり、吸口部１５内は基板３０の一面側である第１室１５ａと第２室１５ｂとに水密状態を保って分離されている。基板３０の一面であって長手方向の適宜位置にはセンサ部３１が設けてあり、センサ部３１には第１室１５ａ内に導入された被験者の唾液が供給されるようになっている。基板３０のセンサ部３１の周囲には複数の排出孔３２が貫通させてあり、排出孔３２を通過して第２室１５ｂ内へ排出された唾液は排出路から第２室１５ｂの外部へ排出されるようになっている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、該検出器を動作させる本体と、前記検出器を収納する収納部とを備え、
前記検出器は、適宜形状の基板と、該基板に設けてあり、前記被検出物を補足するセンサ部と、前記基板に設けてあり、センサ部の電気的変化を検出するための電極部とを具備し、
一方、前記収納部には、被験者の体液を前記センサ部へ導入するための１又は複数の導入孔が開設してあり、
該収納部が被験者の体液中に浸漬され、又は、被験者の体液が収納部の導入孔へ誘導されるように構成してある
ことを特徴とする検出用装置。

【請求項2】

前記基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してある請求項１記載の検出用装置。

【請求項3】

前記貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてある請求項２記載の検出用装置。

【請求項4】

前記収納部の内部は、前記基板によって二室に分離されており、
一方の室内に導入された体液が基板のセンサ部に接触しつつ、前記貫通孔内を通過して他方の室へ導入され、当該他方の室から収納部外へ排出されるように構成してある
請求項２又は３記載の検出用装置。

【請求項5】

前記収納部は、おしゃぶりを構成し、柔軟性を有する吸口部で構成してあり、
前記基板は柔軟性を有する材料にて構成してある
請求項１から４のいずれかに記載の検出用装置。

【請求項6】

前記収納部は水密を保持する容器で構成してあり、
該容器内の一方の室には、被験者から体液を採取するための採取管が前記導入孔に連結してあり、他方の室には体液を排出するための排出管が連結してある
請求項１から４のいずれかに記載の検出用装置。

【請求項7】

前記排出管は吸引ポンプに連結してある請求項６記載の検出用装置。

【請求項8】

前記排出管にて排出される体液を貯留するタンクを更に備える請求項６又は７記載の検出用装置。

【請求項9】

前記採取管を被験者の所定位置に取り付けるべく採取管を支持する支持具を更に備える請求項６から８のいずれかに記載の検出用装置。

【請求項10】

前記本体は、所定の電圧に調整する調整部と、該調整部で調整された電圧を電極部に印加する動作を制御する制御部と、電極部から応答される電流を電圧に変換して前記制御部へ与える変換回路とを具備し、
前記制御部は、電極部から応答される電流のピーク値を決定するピーク値決定手段を有する
請求項１から９のいずれかに記載の検出用装置。

【請求項11】

前記本体は決定されたピーク値を外部へ送信する送信部を更に具備する請求項１０記載の検出用装置。

【請求項12】

被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、該検出器を動作させる本体と、前記検出器を収納する収納部とを備える検出用装置に設けられる検出器であって、
適宜形状の基板と、該基板に設けてあり、前記被検出物を補足するセンサ部と、前記基板に設けてあり、センサ部の電気的変化を検出するための電極部とを備えることを特徴とする検出器。

【請求項13】

前記基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してある請求項１２記載の検出器。

【請求項14】

前記貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてある請求項１２又は１３記載の検出器。

【請求項15】

前記センサ部は、電圧が印加される電極層と、該電極層上に設けられ、被検出物分子に応じた複数の分子鋳型が形成されたフィルム層とを具備する請求項１２から１４のいずれかに記載の検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験者の体液中に分泌される被検出物を検出するための検出用装置、及び該検出用装置に適用する検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばストレスといった原因に対応して、特定の物質が唾液及び／又は血液といった体液中に放出されることが知られている。ストレスに対応する物質としては、副腎皮質の束状層から放出されるステロイドホルモンであるコルチゾール、副腎皮質の網状層で生成されるステロイドホルモンであるデヒドロエピアンドロステロン等が知られており、いずれもストレスの印加量が多くなるに従って放出量が増大する。

【0003】

そのため、後記する特許文献１には次のような携帯端末装置が開示されている。
すなわち、携帯端末装置の本体は一般の携帯電話機の形態をなしており、当該本体の使用者の口元に配置される位置に、使用者の音声を取得する音声取得部と、使用者の口から飛散された唾液を採取する唾液採取部とが併設してある。

【0004】

唾液採取部によって採取された唾液はセンサ部に与えられるようになっており、センサ部は与えられた唾液中に含有されるα−アミラーゼ活性の経時変化を計測し、その結果をストレス分析部へ与える。ストレス分析部にはα−アミラーゼ活性の経時変化を分析した複数の標準結果がストレスの度合いに対応付けて記憶してあり、ストレス分析部は記憶された複数の標準結果とセンサ部から与えられた結果とをそれぞれ対比して、最も近い標準結果を選択し、対応するストレス度を表示部に表示させるとともに、メモリ部に記憶させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１３６４５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような従来の装置にあっては、使用者が当該装置の使用中、使用者の口から唾液採取部へ、検出可能な量の唾液が確実に飛散することが保証されないため、検出装置としての信頼性が低い。また、携帯電話機たる本体を利用しているため、被験者が乳幼児である場合には適用することができず、また、安静時又は作業中のストレス、若しくはベッドに横臥している患者のストレス等の検出にも適用できない。一方、α−アミラーゼ活性の経時変化を分析するには、経時的に基質を供給する必要があることから繰り返しの検出操作が困難である。

【0007】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また繰り返し計測が可能な検出用装置、及び該検出用装置に適用する検出器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る検出用装置は、被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、該検出器を動作させる本体と、前記検出器を収納する収納部とを備え、前記検出器は、適宜形状の基板と、該基板に設けてあり、前記被検出物を補足するセンサ部と、前記基板に設けてあり、センサ部の電気的変化を検出するための電極部とを具備し、一方、前記収納部には、被験者の体液を前記センサ部へ導入するための１又は複数の導入孔が開設してあり、該収納部が被験者の体液中に浸漬され、又は、被験者の体液が収納部の導入孔へ誘導されるように構成してあることを特徴とする。

【0009】

本発明の検出用装置にあっては、被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、この検出器を動作させる本体と、検出器を収納する収納部とを備え、収納部には、被験者の体液を前記センサ部へ導入するための１又は複数の導入孔が開設してあるため、収納部を被験者の口腔内に挿入させて、収納部を被験者の体液中に浸漬させることによって、又は、被験者の口腔内に挿入させた管等にて、収納部の導入孔へ被験者の体液を誘導させることによって、収納部に開設した導入孔から検出器のセンサ部へ体液である唾液を確実に導入させることができ、これによって被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出することができる。

【0010】

ここで、前述した検出器は、適宜形状に成形した基板を備えており、この基板に、被検出物を補足するセンサ部と、該センサ部の電気的変化を検出するための電極部とが設けてある。センサ部には電圧が印加されるようになっており、体液中の被検出物の濃度に応じて当該被検出物がセンサ部に補足され、その状態でセンサ部に電圧が印加されると、被検出物の補足量に応じた電気的変化が得られる。これによって、センサ部に被検出物が補足された量に応じた検出結果を繰り返し得ることができる。

【0011】

（２）本発明に係る検出用装置は、前記基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してあることを特徴とする。

【0012】

本発明の検出用装置にあっては、前述した基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してあるため、センサ部には新鮮な体液が供給され続ける。これによって、被検出物の検出を介して被験者の状態を時間差を生じることなく経時的に認識することができる。

【0013】

（３）本発明に係る検出用装置は、前記貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてあることを特徴とする。

【0014】

本発明の検出用装置にあっては、貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてある。唾液といった粘性を有する体液が検出対象である場合、貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてあるため、排出される側から導入される側への逆流を防止することができ、被検出物の経時的な検出を高精度に実施することができる。

【0015】

（４）本発明に係る検出用装置は、前記収納部の内部は、前記基板によって二室に分離されており、一方の室内に導入された体液が基板のセンサ部に接触しつつ、前記貫通孔内を通過して他方の室へ導入され、当該他方の室から収納部外へ排出されるように構成してあることを特徴とする。

【0016】

本発明の検出用装置にあっては、収納部の内部は、前記基板によって二室に分離されており、一方の室内に導入された体液が基板のセンサ部に接触しつつ、前記貫通孔内を通過して他方の室へ導入され、当該他方の室から収納部外へ排出されるように構成してあるため、一方の室内に導入された体液と他方の室内へ排出された体液とが混合することが防止され、被検出物の経時的な検出を高精度に実施することができる。

【0017】

（５）本発明に係る検出用装置は、前記収納部は、おしゃぶりを構成し、柔軟性を有する吸口部で構成してあり、前記基板は柔軟性を有する材料にて構成してあることを特徴とする。

【0018】

本発明の検出用装置にあっては、収納部は、おしゃぶりを構成し、柔軟性を有する吸口部で構成してあり、この収納部に収納される基板は柔軟性を有する材料にて構成してある。かかるおしゃぶりを被験者である乳児の口腔内に挿入した場合、いわゆるおしゃぶりとしての機能を発揮する。一方、かかる検出用装置にあっては、言葉で意思を表示することができない被験者であっても、その状態を経時的に検出することができ、その状態に応じた対応を即時に取ることができる。

【0019】

（６）本発明に係る検出用装置は、前記収納部は水密を保持する容器で構成してあり、該容器内の一方の室には、被験者から体液を採取するための採取管が前記導入孔に連結してあり、他方の室には体液を排出するための排出管が連結してあることを特徴とする。

【0020】

本発明の検出用装置にあっては、収納部は水密を保持する容器で構成してあり、この容器内の一方の室には、被験者から体液を採取するための採取管が前記導入孔に連結してあり、採取管にて採取された被験者の体液が、収納部の導入孔に誘導され、当該導入孔から収納部内に収納された検出器のセンサ部に導入される。採取管は、被験者の口腔内に挿入した場合は唾液を採取することができ、また、導尿カテーテルに連結した場合は体液である尿を採取することができ、人工心肺装置又は透析装置等に連結した場合は体液である血液を採取することができる。そして、他方の室に排出された体液は、他方の室に連結された排出管から外部へ排出される。なお、外部へ排出された体液は被験者の体内へ戻すように構成してもよい。

【0021】

（７）本発明に係る検出用装置は、前記排出管は吸引ポンプに連結してあることを特徴とする。

【0022】

本発明の検出用装置にあっては、排出管は吸引ポンプに連結してあるため、吸引ポンプの動作によって容器内を減圧させて、採取管による体液の採取を能動的に実施することができる。これによって、被験者の唾液を容易に採取することができる。

【0023】

（８）本発明に係る検出用装置は、前記排出管にて排出される体液を貯留するタンクを更に備えることを特徴とする。

【0024】

本発明の検出用装置にあっては、排出管にて排出される体液を貯留するタンクを更に備える。ここで、タンクとしては、プラスチック製の容器であっても、樹脂製バッグ等であってもよい。このような検出用装置は、検出用装置を被験者に装着させることによって、被験者を自由に行動させることができ、これによって例えば仕事中の被験者の状態を経時的に検出することができる。

【0025】

（９）本発明に係る検出用装置は、前記採取管を被験者の所定位置に取り付けるべく採取管を支持する支持具を更に備えることを特徴とする。

【0026】

本発明の検出用装置にあっては、採取管を被験者の所定位置に取り付けるべく採取管を支持する支持具を更に備える。ここで、支持具としては、例えば眼鏡フレーム、首パッド等を適用することができる。このような検出用装置は、採取管が被験者に与えるストレスといった影響を可及的に低減することができる。

【0027】

（１０）本発明に係る検出用装置は、前記本体は、所定の電圧に調整する調整部と、該調整部で調整された電圧を電極部に印加する動作を制御する制御部と、電極部から応答される電流を電圧に変換して前記制御部へ与える変換回路とを具備し、前記制御部は、電極部から応答される電流のピーク値を決定するピーク値決定手段を有することを特徴とする。

【0028】

本発明の検出用装置にあっては、前述した本体は、所定の電圧に調整する調整部を具備し、制御部は、この調整部で調整された電圧を電極部に印加する動作を、例えば電圧を掃引するように制御する。検出器の電極部から応答される電流は変換回路によって電圧に変換して前記制御部へ与えられるようになっており、制御部に設けられたピーク値決定手段によって、電極部から応答される電流のピーク値が決定される。かかる電流のピーク値は被検出物の濃度に対応しており、このピーク値から被検出物の濃度を求めることができる。

【0029】

（１１）本発明に係る検出用装置は、前記本体は決定されたピーク値を外部へ送信する送信部を更に具備することを特徴とする。

【0030】

本発明の検出用装置にあっては、本体は決定されたピーク値を外部へ送信する送信部を更に具備しているため、該送信部から例えば携帯端末器にピーク値が送信される。そして。携帯端末器に、電流のピーク値と被検出物の濃度との関係を示す数式を予め設定しておくことによって、携帯端末器の表示部に被検出物の濃度又は当該濃度に対応するレベル値等を表示することができる。これによって、検出用装置の構成をコンパクトにすることができる一方、製造コストを廉価にすることができる。

【0031】

（１２）本発明に係る検出器は、被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、該検出器を動作させる本体と、前記検出器を収納する収納部とを備える検出用装置に設けられる検出器であって、適宜形状の基板と、該基板に設けてあり、前記被検出物を補足するセンサ部と、前記基板に設けてあり、センサ部の電気的変化を検出するための電極部とを備えることを特徴とする。

【0032】

本発明の検出器にあっては、被験者の体液に含まれる被検出物を検出するための検出器と、該検出器を動作させる本体と、前記検出器を収納する収納部とを備える検出用装置に設けられる検出器であって、適宜形状の基板と、該基板に設けてあり、前記被検出物を補足するセンサ部と、前記基板に設けてあり、センサ部の電気的変化を検出するための電極部とを備えるため、検出用装置に設けられた場合、前述した如く、センサ部に被検出物が補足された量に応じた検出結果を繰り返し得ることができる。

【0033】

（１３）本発明に係る検出器は、前記基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してあることを特徴とする。

【0034】

本発明の検出器にあっては、基板のセンサ部の近傍に、体液を通過させるための１又は複数の貫通孔が開設してあるため、前述した如く、センサ部には新鮮な体液が供給され続ける。これによって、被検出物の検出を介して被験者の状態を時間差を生じることなく経時的に認識することができる。

【0035】

（１４）本発明に係る検出器は、前記貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてあることを特徴とする。

【0036】

本発明の検出器にあっては、貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてあるため、前述した如く、唾液といった粘性を有する体液が検出対象である場合、貫通孔の内径は、体液がセンサ部に導入される側が大きく、体液がセンサ部から排出される側が小さくなしてあるため、排出される側から導入される側への逆流を防止することができ、被検出物の経時的な検出を高精度に実施することができる。

【0037】

（１５）本発明に係る検出器は、前記センサ部は、電圧が印加される電極層と、該電極層上に設けられ、被検出物分子に応じた複数の分子鋳型が形成されたフィルム層とを具備することを特徴とする。

【0038】

本発明の検出器にあっては、センサ部は、電圧が印加される電極層と、この電極層上に設けられ、被検出物分子に応じた複数の分子鋳型が形成されたフィルム層とを具備するため、体液中に被検出物が微量に存在する場合であっても、当該被検出物を高精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明に係る検出用装置をおしゃぶりに適用した場合を示す模式的斜視図である。

【図2】本検出用装置を構成する検出器をカバー部と共に示す斜視図である。

【図3】図１に示した検出用装置の吸口部の部分を示す部分平面図である。

【図4】図３に示した吸口部のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。

【図5】本検出用装置の本体の構成を説明するブロック図である。

【図6】本発明の第２の形態に係る検出用装置の吸口部部分を示す模式的部分縦断面図である。

【図7】本発明の第３の形態に係る検出用装置の使用様態を示す模式的斜視図である。

【図8】本発明の第４の形態に係る検出用装置の使用様態を示す模式的斜視図である。

【図9】各濃度のコルチゾールを対象として掃引して得られたサイクリックボルタモグラフである。

【図10】コルチゾールの濃度とピーク電流値との関係を示すグラフである。

【図11】被験者から各時刻に採取した唾液を対象として掃引して得られたサイクリックボルタモグラフである。

【図12】サイクリックボルタモグラフで得られたピーク電流値から被験者の唾液中に含まれるコルチゾールを求めた結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

本発明に係る検出器及び検出用装置を図面に基づいて詳述する。
なお、本実施の形態で説明する検出器及び検出用装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含むことはいうまでもない。

【0041】

（発明を実施するための第１の形態）
図１は本発明に係る検出用装置をおしゃぶりに適用した場合を示す模式的斜視図であり、図中、１Ａはおしゃぶり本体、１５はシリコンゴムといった柔軟な素材にて中空乳首状に成形された吸口部（収納部）である。また、図２は、本検出用装置１を構成する検出器３を後述するカバー部１２と共に示す斜視図である。

【0042】

おしゃぶり本体１Ａは、ハート形様板の略中央に貫通孔を開設してなる止板部１１の一面側に、前記貫通孔を塞止する箱状のカバー部１２が着脱可能に取り付けてあり、このカバー部１２の内部には、本検出用装置１の本体２が水密状態を保って配設されている。一方、止板部１１の他面側には、乳児である被験者の口腔内に挿入される吸口部１５が、前記貫通孔から止板部１１と略直交する姿勢で突出させてあり、該吸口部１５の開口した基部は、止板部１１の他面側から前記貫通孔を通って、止板部１１の一面側であって貫通孔の周囲部分に固着させてある。

【0043】

前記本体２には、板片状の基台１３が前記止板部１１と平行な姿勢で着脱可能に固定してあり、基台１３には、適宜の柔軟性を有する材料を短寸帯板状に成形してなる基板３０の一端が、基台１３と略直交するように固定してある。基板３０は吸口部（収納部）１５内に当該吸口部１５の厚さ方向の略中央位置になるように嵌入してあり、これによって吸口部１５内は、当該基板３０の一面側である第１室１５ａと基板３０の他面側である第２室１５ｂとに水密状態を保って分離されている。

【0044】

この基板３０の一面であって長手方向の適宜位置には、唾液といった体液内の微量物質を検出するためのセンサ部３１が設けてあり、センサ部３１には後述するように第１室１５ａ内に導入された被験者の唾液が供給されるようになっている。また、基板３０のセンサ部３１の周囲には、第１室１５ａからセンサ部３１に供給された唾液を第２室１５ｂへ排出するための複数の排出孔（貫通孔）３２，３２，…が、センサ部３１の周方向へ互いに適宜距離を隔てて基板３０を貫通させてあり、排出孔３２，３２，…を通過して第２室１５ｂ内へ排出された唾液は、吸口部１５の第２室１５ｂに対向する部分に設けた排出路、又は止板部１１若しくは、止板部１１及びカバー部１２に設けた排出路（何れも図示せず）から第２室１５ｂの外部へ排出されるようになっている。

【0045】

基板３０の一面にはプリント等によって当該基板３０の基端側から延設した３本の電極部３３，３４，３５が基板３０の幅方向へ互いに距離を隔てて配線してあり、各電極部３３，３４，３５の基端側は前述した基台３０を貫通して本体２に接続されるようになっている。一方、中央の電極部３４の先端は前記センサ部３１に接続して作用電極になしてあり、その両側の電極部３３，３５の先端は、センサ部３１を取り囲むように成形して、一方は参照電極に、他方は対極になしてある。なお、作用電極、参照電極及び対極の素材としては順に例えば、炭素、銀及び白金を用いることができる。

【0046】

図３は図１に示した検出用装置１の吸口部１５の部分を示す部分平面図であり、図４は図３に示した吸口部１５のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。なお、両図中、図１及び図２に示した部分に対応する部分には同じ番号が付してある。また、図３にあっては、前述した電極部３３，３４，３５は省略してある。

【0047】

図３及び図４に示したように、吸口部１５の第１室１５ａに対向する部分には、当該吸口部１５を口腔内に挿入した被験者の唾液を第１室１５ａ内へ導入する１又は複数（図３にあっては４つ）の楔状の導入孔１７，１７，１７，１７が、吸口部１５の天井から側部に亘って開設してあり、導入孔１７，１７，１７，１７を通って第１室１５ａ内へ導入された唾液は基板３０の一面上を経てセンサ部３１上に供給される。

【0048】

基板３０のセンサ部３１の周囲には、第１室１５ａ内に導入された唾液を第２室１５ｂへ排出させるべく、平面視が楔形状の１又は複数（図３にあっては４つ）の排出孔３２，３２，３２，３２が、センサ部３１の周方向へ互いに適宜距離を隔てて貫通させてある。これら各排出孔３２，３２，３２，３２はその内径が、第１室１５ａ側から第２室１５ｂ側へ向かうに従って小さくなるように形成してある。唾液は粘性を有しているので、第２室１５ｂに排出された唾液が排出孔３２，３２，３２，３２を通って第１室１５ａ側へ逆流することが防止される。そして、第２室１５ｂへ排出された唾液は前述したように、吸口部１５の第２室１５ｂに対向する部分に設けた排出路、又は止板部１１若しくは、止板部１１及びカバー部１２に設けた排出路（何れも図示せず）から第２室１５ｂの外部へ排出される。

【0049】

なお、本形態では、楔形状の導入孔１７を設けた場合について説明したが、導入孔３２の形状は円形、多角形又は不定形等、種々の形状であってよいことは言うまでもない。また、導入孔３２を開設する位置は、本形態のようにセンサ部３１に対して鉛直方向に対向する位置から距離を隔てた位置でもよいが、センサ部３１に対して鉛直方向に対向する位置であってもよい。一方、吸口部１５の天井領域であって導入孔１７，１７，１７，１７の周囲の部分を凹部とすることによって、該凹部内に唾液を一時的に溜めて、導入孔１７，１７，１７，１７内へ導入し易くすることもできる。また、唾液を一時的に溜める手段は、吸口部１５の内部の適宜位置に設けておくこともできる。

【0050】

また、本形態では、基板３０によって吸口部１５の内部を第１室１５ａと第２室１５ｂとに分割した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板３０の幅及び長さを吸口部１５の内の幅及び長さより小さくして、吸口部１５の内部を一部連通した構成になしてもよい。この場合、導入孔１７は吸口部１５の基板３０の一面に対向する領域から基板３０の他面に対向する領域に亘って設けることができる。一方、センサ部３１は基板３０の厚さ方向の中途位置に設けてもよい。このとき、排出孔３２，３２，…は基板３０の厚さ方向に対して傾斜させることができる。

【0051】

次に、センサ部３１について説明する。
本発明に係るセンサ部３１は例えば次のようにして形成することができる。

【0052】

すなわち、センサ部３１を形成するには、基板３０一面の適宜位置に、前述した作用電極と同じ材料で電極層を形成した後、０．５Ｍの硫酸水溶液中に浸漬させて電圧を掃引することによって電極層の表面を洗浄し、次いで、脱イオン水にて電極層を洗浄することによって硫酸水溶液を除去し、電極層を乾燥しておく。なお、電圧の掃引は、例えば電気化学アナライザー（ＢＡＳ社製、ＡＬＳ−６６０Ｂ）を用いて、−１．５Ｖ〜１．５Ｖの範囲、１００ｍＶ／ｓの掃引速度で１０回程度行うとよい。なお、掃引手法としてはサイクリックボルタンメトリーを用いるとよい。

【0053】

次に、例えば、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）にピロールが０．２Ｍ、コルチゾールが５ｍＭ、塩化カリが０．１Ｍとなるように溶解させて反応溶液を作成する。この反応溶液中に、前述した如く洗浄した電極層を浸漬させ、例えば、０Ｖ〜０．９Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で７回程度、掃引することによって、電極層の表面にコルチゾールを含むフィルム層を形成する。なお、被験者の体液中に分泌される被検出物としてコルチゾール以外の物質を検出する場合は、コルチゾールに替えて当該物質を溶解させた反応溶液を用いる。

【0054】

このようにしてコルチゾールを含むフィルム層を形成した後、例えば、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）中に１０容量％になるようにエタノールを添加した溶出用溶液中に前記フィルム層を浸漬させ、例えば、−０．２Ｖ〜０．８Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で２０回程度、掃引することによって、被検出物たるコルチゾールを溶出させる。これによって、被検出物の分子に応じた複数の分子鋳型が生じたフィルム層及び電極層を有するセンサ部３１を得る。

【0055】

このようなセンサ部３１にあってはフィルム層に設けられた分子鋳型に被検出物が補足されると、電圧掃引に応答する電流値が大きく変化することから、微量の被検出物を高精度に検出することができる。また、センサ部３１に体液が供給されると、体液中の被検出物の濃度に応じた数の分子鋳型に被検出物が補足されるため、被検出物の濃度も検出することができる。ここで、検出時の掃引条件としては例えば、−０．１Ｖ〜０．６Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度、３〜５回程度の掃引回数を適用することができる。このとき、初めの１〜２回程度の掃引結果は、検出操作の安定化のために被検出物の濃度検出に使用せず、それ以降の掃引結果を用いて被検出物の濃度を検出するようにするとよい。

【0056】

次に、本検出用装置１の本体２について説明する。
図５は本検出用装置１の本体２の構成を説明するブロック図であり、図中、２２はバッテリといった電源部である。電源部２２は調整部２３に接続してあり、電源部２２からの出力は調整部２３にて予め定めた電圧に調整されて、本体２の後述する各部の動作を制御する制御部２１に与えられるようになっている。

【0057】

制御部２１にはタイマ機能が設けられており、制御部２１は予め定められた時間が経過する都度、前述した検出時の掃引条件になるように電圧を前述したセンサ部３１に与える。このセンサ部３１と制御部２１との間には、例えば遮断周波数が１６ＭＨｚ程度のローパスフィルタ２５が介装してあり、ローパスフィルタ２５にてノイズが除去された電圧が前述した電極部３３，３４，３５（図１及び図２参照）を介してセンサ部３１に与えられるようになしてある。

【0058】

電圧が掃引されたセンサ部３１からの応答電流は電極部３３，３４，３５（図１及び図２参照）を介してＩ−Ｖ変換増幅回路２６に与えられるようになっており、Ｉ−Ｖ変換増幅回路２６は与えられた応答電流を対応する電圧に変換するとともに増幅する。そして、図示しないコンバータによってアナログデジタル変換されて、応答電流に対応する値として制御部２１に与えられるようになっている。制御部２１はセンサ部３１に掃引した電圧値を有しているので、制御部２１に設けられたピーク値決定手段２１ａは、この電圧値とＩ−Ｖ変換増幅回路２６を介して与えられた応答電流に対応する値とからサイクリックボルタモグラムを作成し、ピーク電流値を決定する。

【0059】

一方、制御部２１には電流値と被検出物の濃度との関係を示す検量式が予め設定されており、制御部２１はこの検量式と、前述した如く検出したピーク電流値とから、被験者の唾液中の被検出物の濃度を得、ブルートゥース（登録商標）といった適宜の通信プロトコルによって信号を送信する送信部２４から外部へ、得られた濃度の値を送信する。

【0060】

送信部２４から経時的に送信される被検出物の濃度値は、例えばスマートフォン及びタブレット等、同じ通信プロトコルが設定された携帯端末器に与えられるようになっている。携帯端末器は、例えばストレスといった被験者の状態を被検出物の濃度値に応じて段階分けして自身の表示部に表示し得るようになっており、前述した如く検出用装置１の送信部２４から送信された被検出物の濃度の値を受信する都度、被験者の状態を段階分けして自身の表示部に表示する。

【0061】

これによって、携帯端末器を所持する両親といった所持者は、乳児である被験者と会話ができなくても、携帯端末器の表示部を視認することによって当該被験者の状態を把握することができ、遅滞なく適切な対応を取ることができる。

【0062】

また、このような検出用装置にあっては、基質等が不要であるため被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また、新鮮な被検出物を経時的に供給することができるため、経時的に繰り返し被検出物を検出することができる。

【0063】

なお、本形態では、被験者の状態の判定は携帯端末器にて実施するようにしてあるが、本発明はこれに限らず、前述した本体２の制御部２１で実施し、その結果を予め定めた複数の色又は音等から対応する色又は音等で出力する出力部を本体２に設けておいてもよい。

【0064】

また、本形態では、送信部２４から被検出物の濃度値を送信するようになしてあるが、本発明はこれに限らず、Ｉ−Ｖ変換増幅回路２６から制御部２１に与えられる電流値をそのまま送信部２４から送信させるようになしてもよい。この場合、携帯端末器にはピーク電流値の検出機能、及び検量式を予め与えておき、前記電流値を受信する都度、被検出物の濃度値を得られるようになしておく。

【0065】

更に、電源は外部から供給するように構成することもできる。

【0066】

（発明を実施するための第２の形態）
図６は本発明の第２の形態に係る検出用装置の吸口部部分を示す模式的部分縦断面図であり、唾液が導入排出される方向を第１の形態のそれとは逆にしてある。なお、図６中、図１〜図４に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。

【0067】

図６に示したように、基板３０の他面であって長手方向の適宜位置にセンサ部３１が設けてある。この基板３０の他面には、前述した各電極部が前同様に配線してあるが、図６にあっては省略してある。一方、吸口部１５（収納部）の第２室１５ｂに対向する部分には、該吸口部１５を口腔内に挿入した被験者の唾液を第２室１５ｂ内へ導入する１又は複数（図６にあっては１つ）の導入孔１７ａが、前記センサ部３１に対向して開設してあり、導入孔１７ａを通って第２室１５ｂ内へ導入された唾液はセンサ部３１上に供給され得るようになっている。

【0068】

基板３０のセンサ部３１の周囲には、第２室１５ｂ内に導入された唾液を第１室１５ａへ排出させるための１又は複数（図６にあっては複数）の排出孔（貫通孔）３２ａ，３２ａ，…が、センサ部３１の周方向へ互いに適宜距離を隔てて貫通させてある。各排出孔３２ａ，３２ａ，…はその内径が、第２室１５ｂ側から第１室１５ａ側へ向かうに従って小さくなるように形成してあり、これによって第１室１５ａに排出された唾液が排出孔３２ａ，３２ａ，…を通って第２室１５ｂ側へ逆流することが防止される。

【0069】

なお、吸口部１５の第１室１５ａに対向する部分、好ましくは基板３０近傍の位置、又は、止板部１１若しくは、止板部１１及びカバー部１２（いずれも図１参照）に、第１室１５ａ内の唾液を排出するための排出路（何れも図示せず）を設けておく。このとき、吸口部１５の吸引用孔１８，１８，…を設けた部分に、前記排出路を構成する排出用孔を設けてもよい。

【0070】

一方、吸口部１５の基板３０の一面側の適宜位置に対向する部分には１又は複数（図６にあっては複数）の吸引用孔１８，１８，…が第１室１５ａまで貫通してある。これによって、吸口部１５を口腔内に挿入した被験者が吸口部１５を吸った場合、吸引用孔１８，１８，…を介して第１室１５ａ内が負圧になり、更に、排出孔３２ａ，３２ａ，…を介して第２室１５ｂ内が負圧になるため、被験者の唾液が導入孔１７ａから第２室１５ｂ内へ導入され、当該唾液が排出孔３２ａ，３２ａ，…を通って第１室１５ａ内へ排出されるとともにセンサ部３１に供給され、当該センサ部３１にて前同様に唾液中の被検出物が検出される。そして、第１室１５ａ内の唾液は前述した排出路から排出される。

【0071】

このような検出用装置にあっては、前同様、基質等が不要であるため被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また、新鮮な被検出物を経時的に供給することができるため、繰り返し経時的に被検出物を検出することができる。

【0072】

一方、被験者の吸い動作によって被検出物がセンサ部３１に供給されるため、より新鮮な被検出物を検出することができる。

【0073】

なお、本形態では、導入孔１７ａを吸口部１５のセンサ部３１に対向する位置に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、吸口部１５のセンサ部３１に対向する位置から距離を隔てた位置でもよいことは言うまでもない。

【0074】

（発明を実施するための第３の形態）
図７は本発明の第３の形態に係る検出用装置の使用様態を示す模式的斜視図であり、前述したおしゃぶりに替えて吸引管を用いている。なお、図７中、図１〜図４に示した部分に対応する部分には同じ番号が付してある。

【0075】

図７に示したように、幼児以上の被験者にあっては眼鏡を装着することが可能であるので、これら被験者に対応する眼鏡型フレームで構成した第１支持具５が被験者Ｍの顔面に装着されている。第１支持具５の一方のつる部５２からリム部５１に亘る部分には、被験者Ｍから唾液を採取するための採取管４の一部が固定してあり、採取管４の一端部は、リム部５１の下縁から垂下させて、被験者Ｍの口腔内へ挿入されるようになしてある。この採取管４のリム部５１から垂下させた領域は、樹脂材又は金属材を用いてその形状姿勢を維持し得るようになしてあり、採取管４の被験者Ｍの口腔内へ挿入される先端部分は比較的柔らかい素材で形成してある。

【0076】

一方、採取管４の他端は、第１支持具５の一方のつる部５２から外方へ延設して、厚板殻形状の筐体（収納部）１０に連結してある。筐体１０内はその長さ方向の適宜位置に配設した仕切り壁１０ｄで２つの領域に水密状に仕切られており、一方の領域には前述した本体２が格納してある。

【0077】

また、筐体１０の他方の領域は、その厚さ方向の中途位置に着脱可能に配設した検出器３の基板３０（図２参照）によって、基板３０の一面側である第１室１０ａと、基板３０の他面側である第２室１０ｂとに水密状態を保って分離されている。なお、図７に示した基板３０にあっては、図２に示した電極３３，３４，３５は省略してあるが、本体２から各電極に給電されるようになっている。

【0078】

前述した採取管４の他端は筐体１０の第１室１０ａに対向する領域に開設した導入孔に連結してあり、被験者から採取管４内に採取された唾液は、第１室１０ａ内へ導入されるようになっている。一方、第２室１０ｂには吸引管（排出管）７の一端が接続してあり、吸引管７の他端は廃液を貯留するタンク８に連結してある。この吸引管７の中途位置には吸引ポンプＰが介装してあり、吸引ポンプＰの動作によって筐体１０及びこれに連結させた採取管４内を陰圧にして、被験者の口腔から採取した唾液を筐体１０の第１室１０ａ内へ導入させるとともに、基板３０に開設した排出孔３２，３２，…及び第２室１０ｂへ排出された唾液をタンク８内へ排出させるようになっている。

【0079】

このような検出用装置１ａにあっては、前同様、基質等が不要であるため被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また、新鮮な被検出物を経時的に供給することができるため、繰り返し経時的に被検出物を検出することができる。

【0080】

一方、前述した如き第１支持具５を具備する検出用装置１ａにあっては、幼児から大人まで幅広い被験者Ｍに適用することができるのに加え、作業中の被験者Ｍに適用して当該被験者Ｍの状態をリアルタイムで検出することができる。更に、被験者Ｍが筐体１０、吸引ポンプＰ及びタンク８を持ち運ぶことができるため、２４時間の検出を実施することができる。

【0081】

（発明を実施するための第４の形態）
図８は本発明の第４の形態に係る検出用装置の使用様態を示す模式的斜視図であり、他の支持具を用いた場合を示している。なお、図８中、図７に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。

【0082】

図８に示したように、本検出用装置１ｂにあっては、前述した第１支持具５（図７参照）に替えて第２支持具６を具備した以外は、図７に示した検出用装置１ａの構成と同じ構成になしている。

【0083】

第２支持具６は略Ｕ字状をなしており、被験者Ｍの背部から被験者Ｍの首に外嵌させて被験者Ｍの両肩上に載置するようになっている。第２支持具６には採取管４の一部が固定してあり、採取管４の一端部は第２支持具６の一端近傍の適宜位置から立ち上げて、被験者Ｍの口腔内へ挿入されるようになしてある。

【0084】

一方、採取管４の他端部は第２支持具６の長手方向の適宜位置から外方へ延設して、検出用装置１ｂの筐体１０に連結してある。

【0085】

このような検出用装置にあっては、前同様、基質等が不要であるため被験者の体液中に分泌される被検出物を確実に検出し得、また、新鮮な被検出物を経時的に供給することができるため、繰り返し経時的に被検出物を検出することができる。

【0086】

一方、前述した如き第２支持具６を具備する検出用装置１ｂにあっては、前同様、幼児から大人まで幅広い被験者Ｍに適用することができるのに加え、作業中の被験者Ｍに適用して当該被験者Ｍの状態をリアルタイムで検出することができる。更に、被験者Ｍが筐体（収納部）１０、吸引ポンプＰ及びタンク８を持ち運ぶことができるため、２４時間の検出を実施することができる。

【0087】

一方、第２支持具６は前述した如く被験者Ｍの首及び両肩に装着するようになしてあるため、眼鏡が苦手な、又は眼鏡を装着しない被験者に対して、よりストレスを与えることなく検出操作を実施することができる。

【0088】

なお、本発明に係る検出器及び検出用装置は、被験者の唾液以外にも尿又は血液等の他の体液にも適用し得ることは言うまでもない。例えば、採取管４を導尿カテーテルに連結した場合は体液である尿を採取することができ、採取管４を人工心肺装置又は透析装置等に連結した場合は体液である血液を採取することができる。なお、外部へ排出された体液は被験者の体内へ戻すように構成してもよい。ここで、尿及び血液といった体液にあっては、唾液より粘性が低いため、逆流を防止すべく逆止弁を適用することができる。

【実施例】

【0089】

（実施例１）
次に、本発明に係る検出器によってコルチゾールを検出した結果について説明する。

【0090】

［センサ部の作成］
センサ部は次のようにして作成した。
すなわち、プラスチック製の基板一面の適宜位置に、炭素材の電極層及び作用電極部を形成する一方、銀にて参照電極を、また白金にて対極を作成した。この基板を０．５Ｍの硫酸水溶液中に浸漬させて電圧を掃引することによって電極層の表面を洗浄し、次いで、脱イオン水にて電極層を洗浄することによって硫酸水溶液を除去し、電極層を乾燥した。なお、電圧の掃引は、電気化学アナライザー（ＢＡＳ社製、ＡＬＳ−６６０Ｂ）を用いて、−１．５Ｖ〜１．５Ｖの範囲、１００ｍＶ／ｓの掃引速度で１０回行った。なお、掃引手法としてはサイクリックボルタンメトリーを用いた。

【0091】

次に、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）にピロールが０．２Ｍ、コルチゾールが５ｍＭ、塩化カリが０．１Ｍとなるように溶解させた反応溶液中に、前述した如く洗浄した電極層を浸漬させ、０Ｖ〜０．９Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で７回、掃引することによって、電極層の表面にコルチゾールを含むフィルム層を形成した。このようにしてコルチゾールを含むフィルム層を形成した後、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）中に１０容量％になるようにエタノールを添加した溶出用溶液中に前記フィルム層を浸漬させ、−０．２Ｖ〜０．８Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で２０回、掃引することによって、被検出物たるコルチゾールを溶出させて、被検出物に応じた複数の分子鋳型を形成させた電極層上にフィルム層を有するセンサ部を得た。

【0092】

［コルチゾールの定量］
まず、センサ部の較正を行った。
すなわち、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）にＫ_３［Ｆｅ（ＣＮ）_６］及びＫ_２［Ｆｅ（ＣＮ）_６］がそれぞれ５ｍＭ、塩化カリが０．１Ｍとなるように溶解させた測定用溶液中にセンサ部を浸漬させ、電気化学アナライザー（ＢＡＳ社製、ＡＬＳ−６６０Ｂ）を用いて、−０．１Ｖ〜０．６Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で複数回掃引して、ピーク電流値に変化がないことを確認した後、予め０．００３μｇ／ｍｌ、０．００４μｇ／ｍｌ、０．００５μｇ／ｍｌの濃度に調製したコルチゾール溶液をセンサ部に滴下・静置し、センサ部を脱イオン水で洗浄・乾燥させた。乾燥後、センサ部を前記測定用溶液に浸漬させ、−０．１Ｖ〜０．６Ｖの範囲、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で３回掃引して、サイクリックボルタンメトリー法によってピーク電流値をそれぞれ求め、得られたピーク電流値とコルチゾール濃度との関係を求めた。

【0093】

図９は前述した各濃度のコルチゾールを対象として掃引して得られたサイクリックボルタモグラフであり、縦軸は電流を、横軸は電圧を示している。また、図９中、Ａはコルチゾール濃度が０．００５μｇ／ｍｌの結果を、Ｂはコルチゾール濃度が０．００４μｇ／ｍｌの結果を、Ｃはコルチゾール濃度が０．００３μｇ／ｍｌの結果をそれぞれ示している。

【0094】

図９から明らかな如く、コルチゾールの濃度に応じてピーク電流値が大きくなっている。

【0095】

図１０はコルチゾールの濃度とピーク電流値との関係を示すグラフであり、縦軸はピーク電流値を、横軸はコルチゾールの濃度をそれぞれ示している。

【0096】

図１０から明らかな如く、コルチゾールの濃度とピーク電流値とは直線的な正比例の関係にあった。従って、かかる関係を検量式として予め求めておくことによって、計測したピーク電流値からコルチゾールの濃度を検出し得ることが分かる。

【0097】

（実施例２）
次に、被験者のコルチゾールを検出した結果について説明する。
健康な成人男性を被験者として、８時から２３時までの適宜の時刻に唾液を採取し、センサ部によるコルチゾールの検出を前同様に実施した。

【0098】

図１１は被験者から各時刻に採取した唾液を対象として掃引して得られたサイクリックボルタモグラフであり、縦軸は電流を、横軸は電圧を示している。また、図１１中、ａは８時に検出操作を行った結果を、ｂは９時に検出操作を行った結果を、ｃは１０時に検出操作を行った結果を、ｄは１５時に検出操作を行った結果を、ｅは１７時に検出操作を行った結果を、ｆは１９時に検出操作を行った結果を、ｇは２１時に検出操作を行った結果を、ｈは２３時に検出操作を行った結果をそれぞれ示している。

【0099】

また、図１２はサイクリックボルタモグラフで得られたピーク電流値から被験者の唾液中に含まれるコルチゾールを求めた結果を示すグラフであり、縦軸は唾液中のコルチゾールの濃度を、横軸は唾液を採取した時刻をそれぞれ示している。

【0100】

図１１及び図１２から明らかな如く、同一の被験者であっても、一日の内の時刻によって、コルチゾールの濃度に比較的大きな変化が見られた。

【符号の説明】

【0101】

１ 検出用装置
１ａ 検出用装置
１ｂ 検出用装置
２ 本体
３ 検出器
４ 採取管
５ 第１支持具
６ 第２支持具
７ 吸引管（排出管）
１０ 筐体（収納部）
１５ 吸口部（収納部）
１７ 導入孔
１７ａ 導入孔
１８ 吸引用孔
３０ 基板
３１ センサ部
３２ 排出孔（貫通孔）
３２ａ 排出孔（貫通孔）
３３ 電極部
３４ 電極部
３５ 電極部
Ｍ 被験者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】