JPH0593723A - 涙液物質の測定装置 - Google Patents
涙液物質の測定装置Info
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- JPH0593723A JPH0593723A JP9654691A JP9654691A JPH0593723A JP H0593723 A JPH0593723 A JP H0593723A JP 9654691 A JP9654691 A JP 9654691A JP 9654691 A JP9654691 A JP 9654691A JP H0593723 A JPH0593723 A JP H0593723A
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- tear
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 涙液中の乳酸等の物質を連続的に測定する。
【構成】 反応電極１、補助電極２、測定補助装置４、
遠隔測定用送信器、電池６がリード線７を介して結線さ
れている。これらは結線状態でコンタクトレンズ様の形
態を有した支持体３の内部に包括支持されている。この
支持体３は眼球１２になじみやすいように柔軟な合成樹
脂製により作成されており、また涙液が通過するように
多孔性としてある。上記反応電極１の外周には例えば乳
酸を酸化させるための乳酸オキシダーゼからなる酵素固
定化膜８が形成してある。涙液中の例えば乳酸は酵素固
定化膜８にて酸化され、それに伴い電極１、２の間で電
気化学的反応を生成する。これにより、電極１、２間で
物理量としての酸化還元電位が発生し、電流が流れる。
この電流値にて乳酸の濃度を連続的にモニタリングでき
る。
遠隔測定用送信器、電池６がリード線７を介して結線さ
れている。これらは結線状態でコンタクトレンズ様の形
態を有した支持体３の内部に包括支持されている。この
支持体３は眼球１２になじみやすいように柔軟な合成樹
脂製により作成されており、また涙液が通過するように
多孔性としてある。上記反応電極１の外周には例えば乳
酸を酸化させるための乳酸オキシダーゼからなる酵素固
定化膜８が形成してある。涙液中の例えば乳酸は酵素固
定化膜８にて酸化され、それに伴い電極１、２の間で電
気化学的反応を生成する。これにより、電極１、２間で
物理量としての酸化還元電位が発生し、電流が流れる。
この電流値にて乳酸の濃度を連続的にモニタリングでき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は涙液物質の測定装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、人間の生理状態の把握や眼疾患の
診断において、涙液（結膜のう体液）物質を測定するこ
とが試みられている。従来の涙液物質の一般的な分析方
法は、涙液をガラスキャピラリー等にて採取し、その涙
液を別途分析するものである。
診断において、涙液（結膜のう体液）物質を測定するこ
とが試みられている。従来の涙液物質の一般的な分析方
法は、涙液をガラスキャピラリー等にて採取し、その涙
液を別途分析するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、涙液採取後の分析であるため、簡便では
なく、しかも対象物質の連続的な測定が不可能である。
来の方法では、涙液採取後の分析であるため、簡便では
なく、しかも対象物質の連続的な測定が不可能である。
【０００４】一方、網膜疾患の診断に結膜のう部位に裝
用可能なコンタクトレンズ型電極を用いた網膜電図の測
定が行われているが、この測定システムは網膜による電
位を測定するものであり、涙液物質を直接測定するもの
ではない。
用可能なコンタクトレンズ型電極を用いた網膜電図の測
定が行われているが、この測定システムは網膜による電
位を測定するものであり、涙液物質を直接測定するもの
ではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる従来の点
に鑑みて案出されたものであって、その課題とするとこ
ろは眼球に直接装着可能であり、かつ連続的にその涙液
物質を測定可能な装置を提供しようとするものであり、
かかる課題は、眼球に装着可能な形態とされ、かつ涙液
物質に対して選択的に感応し、該涙液物質に対する感応
により化学量または物理量を発生する感応部を備え、該
感応部にて生じる前記化学量または物理量を基に前記涙
液物質の濃度を測定するという技術的手段によって達成
される。
に鑑みて案出されたものであって、その課題とするとこ
ろは眼球に直接装着可能であり、かつ連続的にその涙液
物質を測定可能な装置を提供しようとするものであり、
かかる課題は、眼球に装着可能な形態とされ、かつ涙液
物質に対して選択的に感応し、該涙液物質に対する感応
により化学量または物理量を発生する感応部を備え、該
感応部にて生じる前記化学量または物理量を基に前記涙
液物質の濃度を測定するという技術的手段によって達成
される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。先ず、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、測
定装置の構成につき説明する。図１（ａ）は平面図であ
り、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、ま
た図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
する。先ず、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、測
定装置の構成につき説明する。図１（ａ）は平面図であ
り、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、ま
た図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
【０００７】１は反応電極で、該反応電極１は正方形形
状の例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍの金製の薄板により
構成されている。２は補助電極で、該補助電極２は正方
形形状の例えば２ｍｍ×２ｍｍの銀製の薄板により構成
されている。
状の例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍの金製の薄板により
構成されている。２は補助電極で、該補助電極２は正方
形形状の例えば２ｍｍ×２ｍｍの銀製の薄板により構成
されている。
【０００８】３は支持体であり、該支持体３は人体の眼
球になじみやすい柔軟性に富んだ多孔性の合成樹脂にて
構成された略円板状の平面形状を有している。また、該
支持体３は、一般的なコンタクトレンズのごとく、表面
側が凸部３ａで、その裏面側が窪んだ空洞状となってい
る。
球になじみやすい柔軟性に富んだ多孔性の合成樹脂にて
構成された略円板状の平面形状を有している。また、該
支持体３は、一般的なコンタクトレンズのごとく、表面
側が凸部３ａで、その裏面側が窪んだ空洞状となってい
る。
【０００９】４は測定補助装置、５は遠隔測定用送信
器、６は電池である。７はリード線で、該リード線７は
反応電極１、補助電極２、測定補助装置４、遠隔測定用
送信器５、電池６を互いに接続するものである。
器、６は電池である。７はリード線で、該リード線７は
反応電極１、補助電極２、測定補助装置４、遠隔測定用
送信器５、電池６を互いに接続するものである。
【００１０】上記測定補助装置４はポテンシオスタット
と称されるものであり、該測定補助装置４からはリード
線７を介して反応電極１と補助電極２との間に例えば70
0 ｍＶの一定電圧が印加されており、その結果として得
られる電流を測定補助装置４で測定するようにしてあ
る。
と称されるものであり、該測定補助装置４からはリード
線７を介して反応電極１と補助電極２との間に例えば70
0 ｍＶの一定電圧が印加されており、その結果として得
られる電流を測定補助装置４で測定するようにしてあ
る。
【００１１】これら測定補助装置４、遠隔測定用送信器
５、電池６はリード線７による結線状態にて支持体３の
成形時にその支持体内部に包括状態で固定、封印されて
いる。
５、電池６はリード線７による結線状態にて支持体３の
成形時にその支持体内部に包括状態で固定、封印されて
いる。
【００１２】８は乳酸を酸化させるための乳酸オキシダ
ーゼよりなる酵素固定化膜である。該酵素固定化膜８
は、例えば東洋醸造株式会社製のPediococus sp 由来
（酵素活性33.0unit／ｍｇ）4.5 ｍｇを東洋合成株式会
社製の光硬化性樹脂PVA-SbQ 50.3ｍｇ、蒸留水30μＬと
混合し、該混合物を上記電極１の全体を包むように塗布
し、１時間の暗所風乾後、１５分間蛍光灯照射すること
で構成されている。なお、該酵素固定化膜８は親水性で
あり、涙液等の液体やその中の生体物質は該酵素固定化
膜８を経て該酵素固定化膜８と電極１との界面にまで達
することができる。また、上記支持体３は多孔性である
ため、該支持体３の多孔部を介して涙液等の液体やその
中の生体物質は電極１、２、および酵素固定化膜８と支
持体３との界面まで達することができる。
ーゼよりなる酵素固定化膜である。該酵素固定化膜８
は、例えば東洋醸造株式会社製のPediococus sp 由来
（酵素活性33.0unit／ｍｇ）4.5 ｍｇを東洋合成株式会
社製の光硬化性樹脂PVA-SbQ 50.3ｍｇ、蒸留水30μＬと
混合し、該混合物を上記電極１の全体を包むように塗布
し、１時間の暗所風乾後、１５分間蛍光灯照射すること
で構成されている。なお、該酵素固定化膜８は親水性で
あり、涙液等の液体やその中の生体物質は該酵素固定化
膜８を経て該酵素固定化膜８と電極１との界面にまで達
することができる。また、上記支持体３は多孔性である
ため、該支持体３の多孔部を介して涙液等の液体やその
中の生体物質は電極１、２、および酵素固定化膜８と支
持体３との界面まで達することができる。
【００１３】次に、上記構成の涙液物質の測定装置９の
取り付け方法を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により説明
する。図２（ａ）は被験者の眼部を示す図であり、図２
（ｂ）はその側面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）の
断面図である。
取り付け方法を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により説明
する。図２（ａ）は被験者の眼部を示す図であり、図２
（ｂ）はその側面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）の
断面図である。
【００１４】装着方法は一般のコンタクトレンズの装着
方法と同様であり、測定装置９の支持体３の凹部を上方
に向けて凸部３ａを指先側に置き、その凹部に蒸留水、
生理食塩水等を滴下する。この状態で開瞼下の眼球１２
に測定装置９を装着する。その時、測定装置９と眼球１
２とは、上記の滴下液と涙液１３との混合液の薄膜を介
して表面張力によって互いに密着する。そして、その表
面張力にて測定装置９の装着が継続的なものとなる。ま
た、測定装置９は一般的なコンタクトレンズと同様な薄
膜状態であるため、瞼の開閉には何ら障害はない。な
お、図中、１０は上瞼、１１は下瞼、１２は眼球を示
す。
方法と同様であり、測定装置９の支持体３の凹部を上方
に向けて凸部３ａを指先側に置き、その凹部に蒸留水、
生理食塩水等を滴下する。この状態で開瞼下の眼球１２
に測定装置９を装着する。その時、測定装置９と眼球１
２とは、上記の滴下液と涙液１３との混合液の薄膜を介
して表面張力によって互いに密着する。そして、その表
面張力にて測定装置９の装着が継続的なものとなる。ま
た、測定装置９は一般的なコンタクトレンズと同様な薄
膜状態であるため、瞼の開閉には何ら障害はない。な
お、図中、１０は上瞼、１１は下瞼、１２は眼球を示
す。
【００１５】図３に示す全体装置を説明すると、１４は
被験者、１５は遠隔測定用受信器、１６は記録計、１７
は分析計、１８は各機器を接続するためのリード線をそ
れぞれ示している。
被験者、１５は遠隔測定用受信器、１６は記録計、１７
は分析計、１８は各機器を接続するためのリード線をそ
れぞれ示している。
【００１６】次に、作動について説明する。眼球１２に
装着された測定装置９においては、瞼の開閉によりその
測定装置９の外部に存在する生体成分を含んだ涙液が上
記多孔性の支持体３の多孔部を介して電極１、２ならび
に酵素固定化膜８まで達する。そして、酵素固定化膜８
に達した涙液物質中の特に乳酸は反応電極１の全周に固
定した酵素固定化膜８の乳酸オキシダーゼによって酸化
され、下記の反応を生成する。
装着された測定装置９においては、瞼の開閉によりその
測定装置９の外部に存在する生体成分を含んだ涙液が上
記多孔性の支持体３の多孔部を介して電極１、２ならび
に酵素固定化膜８まで達する。そして、酵素固定化膜８
に達した涙液物質中の特に乳酸は反応電極１の全周に固
定した酵素固定化膜８の乳酸オキシダーゼによって酸化
され、下記の反応を生成する。
【００１７】
【化１】C3H6O2＋ O2 →C3H4O3＋H2O2 該反応で生成したH2O2は涙液中の電解質であるりん酸に
て電極１、２の間で次のごとき電気化学的反応を引き起
こす。
て電極１、２の間で次のごとき電気化学的反応を引き起
こす。
【００１８】（以下余白）
【００１９】
【化２】H2O2→ 2H + ＋ O2 ＋2e- 2H +＋PO4 3- → H2PO4 - H2PO4 - → 2H + ＋ PO4 3- O2＋2H+ ＋2e -→H2O2 Ag2O＋ 2H + ＋2e -→ 2Ag＋H2O かかる電気化学的反応により両電極１、２間で物理量と
しての酸化還元電位が発生し、該電流はリード線７を経
て測定補助装置４に導かれる。該測定補助装置４で測定
された電流は遠隔測定用送信器５を介して遠隔測定用受
信器１５に受信され、記録計１６にて記録され、分析計
１７でその結果が分析される。
しての酸化還元電位が発生し、該電流はリード線７を経
て測定補助装置４に導かれる。該測定補助装置４で測定
された電流は遠隔測定用送信器５を介して遠隔測定用受
信器１５に受信され、記録計１６にて記録され、分析計
１７でその結果が分析される。
【００２０】その結果、涙液中の物質を人体を傷つける
ことなく、非侵襲で例えば乳酸濃度を連続的に測定する
ことができる。本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、次のように種々の変形が可能である。
ことなく、非侵襲で例えば乳酸濃度を連続的に測定する
ことができる。本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、次のように種々の変形が可能である。
【００２１】（１）電極１、２以外の部分を支持体３で
包括支持し、支持体３の表面に電極１、２を薄膜状に装
着することも可能である。 （２）涙液に既存する電気活性物質の例えばアスコルビ
ン酸等の妨害物質の影響を排除するために、反応電極１
の他に、乳酸オキシダーゼを固定化しない別の反応電極
を設置し、該反応電極にて過酸化水素以外の電気活性物
質に係わる電流を測定し、乳酸に係わる電流と他の活性
物質に係わる電流との差を検出し、乳酸による酵素反応
部だけをモニタリングするようにしてもよい。
包括支持し、支持体３の表面に電極１、２を薄膜状に装
着することも可能である。 （２）涙液に既存する電気活性物質の例えばアスコルビ
ン酸等の妨害物質の影響を排除するために、反応電極１
の他に、乳酸オキシダーゼを固定化しない別の反応電極
を設置し、該反応電極にて過酸化水素以外の電気活性物
質に係わる電流を測定し、乳酸に係わる電流と他の活性
物質に係わる電流との差を検出し、乳酸による酵素反応
部だけをモニタリングするようにしてもよい。
【００２２】（３）支持体３はその中心部３ａに同質も
しくは異質の材質によるレンズ部を形成することにより
コンタクトレンズとして使用することも可能である。 （４）支持体３に電極１、２と酵素固定過膜８を残し、
他の部分を外部環境におき、電極１、２により外部環境
の装置にリード線で導き、有線にて測定することも可能
である。
しくは異質の材質によるレンズ部を形成することにより
コンタクトレンズとして使用することも可能である。 （４）支持体３に電極１、２と酵素固定過膜８を残し、
他の部分を外部環境におき、電極１、２により外部環境
の装置にリード線で導き、有線にて測定することも可能
である。
【００２３】（５）酵素反応は温度に対してその反応速
度が変化するので、その反応を一定に保ために温度補償
を行ってもよい。 （６）電解質はリン酸イオンに限らず、涙液中の他の電
解質であってもよい。
度が変化するので、その反応を一定に保ために温度補償
を行ってもよい。 （６）電解質はリン酸イオンに限らず、涙液中の他の電
解質であってもよい。
【００２４】（７）涙液物質としては乳酸に限らず、グ
ルコース、ピルビン酸、フェノール、脂質、尿酸、グル
タミン酸、尿素、アルギニン、リシン、フェニルアラニ
ン、クレアチン、アミノ酸、あるいはナトリウム、カリ
ウム、アンモニウム、塩素、カルシウム、マグネシウ
ム、銅、臭素、フッ素、亜鉛等のイオン、またはアドレ
ナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、ＧＡＢＡ、甲
状腺ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン等のホルモン、そ
の他アルカリフォスターゼ、ミエロペロキダーゼ、スー
パーオキシドヂムスターゼ、リゾチーム等の酵素が知ら
れている。
ルコース、ピルビン酸、フェノール、脂質、尿酸、グル
タミン酸、尿素、アルギニン、リシン、フェニルアラニ
ン、クレアチン、アミノ酸、あるいはナトリウム、カリ
ウム、アンモニウム、塩素、カルシウム、マグネシウ
ム、銅、臭素、フッ素、亜鉛等のイオン、またはアドレ
ナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、ＧＡＢＡ、甲
状腺ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン等のホルモン、そ
の他アルカリフォスターゼ、ミエロペロキダーゼ、スー
パーオキシドヂムスターゼ、リゾチーム等の酵素が知ら
れている。
【００２５】本発明はこのような涙物質の濃度を測定す
るにも適用できる。そして、感応部には酵素センサーと
して、例えばグルコースに対してはグルコースオキシタ
ーゼ、ピルビン酸に対してはピルビン酸オキシターゼ、
フェノールに関してはチロシナーゼ、脂質に対してはコ
レステロールオキシターゼ、尿酸に対してはウリカーゼ
等、各涙液物質を酸化せしめる酵素を用いればよい。
るにも適用できる。そして、感応部には酵素センサーと
して、例えばグルコースに対してはグルコースオキシタ
ーゼ、ピルビン酸に対してはピルビン酸オキシターゼ、
フェノールに関してはチロシナーゼ、脂質に対してはコ
レステロールオキシターゼ、尿酸に対してはウリカーゼ
等、各涙液物質を酸化せしめる酵素を用いればよい。
【００２６】（８）本発明の用途としては、運動生理
学、医療分野、日常生活における高齢者管理等に適用す
ることができる他、モニター画面を使うＣＲＴ作業や自
動車の運転等の視覚に依存するような作業に伴う眼精疲
労の評価、体調把握にも適用することができる。
学、医療分野、日常生活における高齢者管理等に適用す
ることができる他、モニター画面を使うＣＲＴ作業や自
動車の運転等の視覚に依存するような作業に伴う眼精疲
労の評価、体調把握にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、眼球部の涙液物質を直接的にリアルタイムで、かつ
連続的に測定できるという優れた効果を奏する。
は、眼球部の涙液物質を直接的にリアルタイムで、かつ
連続的に測定できるという優れた効果を奏する。
【図１】測定装置を示す図である。
【図２】測定装置を人体の眼球部に装着した状態を示す
図である。
図である。
【図３】測定装置を用いた測定系を示す図である。
１ 反応電極 ２ 補助電極 ３ 支持体 ４ 測定補助装置 ５ 遠隔測定用送信器 ６ 電池 ７ リード線 ８ 酵素固定化膜 ９ 測定装置 １２ 眼球 １５ 遠隔測定用受信器 １６ 記録計 １７ 分析計
Claims (1)
- 【請求項１】 眼球に装着可能な形態とされ、かつ涙液
物質に対して選択的に感応し、該涙液物質に対する感応
により化学量または物理量を発生する感応部を備え、該
感応部にて生じる前記化学量または物理量を基に前記涙
液物質の濃度を測定することを特徴とする涙液物質の測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9654691A JPH0593723A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 涙液物質の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9654691A JPH0593723A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 涙液物質の測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593723A true JPH0593723A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=14168097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9654691A Pending JPH0593723A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 涙液物質の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593723A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1126781A1 (en) * | 1998-11-02 | 2001-08-29 | Marcio Marc Aurelio Martins Abreu | Method and apparatus for signal transmission and detection using a contact device |
| WO2002003855A1 (en) | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Christopher John Stanley | Optical device for measurement of analytes in tears |
| AU2001284656B2 (en) * | 2001-02-23 | 2008-07-10 | Abreu, Marcio Marc Aurelio Martins | Noninvasive measurements of chemical substances |
| JP2010516312A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | アイセンス・アクチエンゲゼルシャフト | 涙中の分析物の検知のためのオキュラーセンサ |
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| WO2015194391A1 (ja) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | ソニー株式会社 | 検出装置および方法、並びにプログラム |
| EP2906934A4 (en) * | 2012-10-12 | 2016-06-22 | Verily Life Sciences Llc | MICROELECTRODES IN AN ELECTROCHEMICAL OPHTHALMIC SENSOR |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP9654691A patent/JPH0593723A/ja active Pending
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| JP2015508319A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-03-19 | エコール・ポリテクニーク・フェデラル・ドゥ・ローザンヌ （ウ・ペ・エフ・エル）Ｅｃｏｌｅ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｅｄｅｒａｌｅｄｅ Ｌａｕｓａｎｎｅ （Ｅｐｆｌ） | 懸濁液中の細胞を移植するためのデバイス |
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| US9724027B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-08-08 | Verily Life Sciences Llc | Microelectrodes in an ophthalmic electrochemical sensor |
| WO2015194391A1 (ja) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | ソニー株式会社 | 検出装置および方法、並びにプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990608 |