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公開番号2025122587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-21
出願番号2024018202
出願日2024-02-08
発明の名称皮膚ガス捕集装置および皮膚ガス捕集方法
出願人株式会社豊田中央研究所
代理人個人,個人
主分類G01N 1/02 20060101AFI20250814BHJP(測定;試験)
要約【課題】皮膚ガスの分析感度を向上させる。
【解決手段】皮膚ガス捕集装置は、皮膚ガスを吸着すると共に、吸着した皮膚ガスを加熱により脱着する捕集剤と、捕集剤を収納するケース部であって、捕集剤を配置するための空間である配置空間と、皮膚ガス捕集装置を皮膚に接触させたときに、皮膚と配置空間とを連通させる開口部である第1開口部と、が形成されたケース部と、を備え、捕集剤は、板状に形成されて、表面と裏面の双方が前記配置空間に露出された状態で前記配置空間内において保持される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
皮膚ガス捕集装置であって、
皮膚ガスを吸着すると共に、吸着した前記皮膚ガスを加熱により脱着する捕集剤と、
前記捕集剤を収納するケース部であって、前記捕集剤を配置するための空間である配置空間と、前記皮膚ガス捕集装置を皮膚に接触させたときに、前記皮膚と前記配置空間とを連通させる開口部である第１開口部と、が形成されたケース部と、
を備え、
前記捕集剤は、板状に形成されて、表面と裏面の双方が前記配置空間に露出された状態で前記配置空間内において保持される
皮膚ガス捕集装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
請求項１に記載の皮膚ガス捕集装置であって、
前記ケース部は、該ケース部の内壁の一部を構成して、前記第１開口部と前記配置空間との間を連通させつつ区画すると共に、前記捕集剤が通過不能な形状を有する前記配置空間の開口部である第２開口部が形成された仕切り部を備え、
前記捕集剤は、前記配置空間の内壁面に固定されることなく前記配置空間内で保持される
皮膚ガス捕集装置。
【請求項３】
請求項２に記載の皮膚ガス捕集装置であって、
前記捕集剤は、厚さが０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、ヤング率が１０ＭＰａ以上４０００ＭＰａ以下である
皮膚ガス捕集装置。
【請求項４】
請求項１に記載の皮膚ガス捕集装置であって、さらに、
前記配置空間、または、前記配置空間と連通して前記ケース部内に形成された他の空間内に配置される除湿剤を備える
皮膚ガス捕集装置。
【請求項５】
請求項４に記載の皮膚ガス捕集装置であって、
前記除湿剤は、前記他の空間内に配置されており、
前記他の空間は、前記配置空間を間に介して前記第１開口部と連通している
皮膚ガス捕集装置。
【請求項６】
請求項１に記載の皮膚ガス捕集装置であって、
前記ケース部は、前記ケース部を皮膚に接触させつつ前記ケース部を皮膚上で締結により固定するための締結帯を取り付ける取り付け部を備える
皮膚ガス捕集装置。
【請求項７】
皮膚ガス捕集方法であって、
請求項１から６までのいずれか一項に記載の皮膚ガス捕集装置を皮膚に接触させて、前記第１開口部を通過した皮膚ガスを前記捕集剤に吸着させ、
前記捕集剤に吸着させた皮膚ガスを、加熱脱着により前記捕集剤から回収する
皮膚ガス捕集方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、皮膚ガス捕集装置および皮膚ガス捕集方法に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、体表面から放散される皮膚ガス中の成分を分析することにより、分析結果を、被験者の健康状態のチェック、体臭予防、病気予測、個人認証等の用途に利用できる可能性が示されて、皮膚ガスを捕集して分析することに注目が集まっている。皮膚ガスの捕集方法としては、例えば、特許文献１には、略筒状の有底容器内において、皮膚ガスと反応性のある化合物を担持したろ紙からなる平面状の捕集材を保持する構成が開示されている。また、特許文献２においては、被験者の皮膚から皮膚透過ガスを容器に回収し、回収した皮膚透過ガスを、送風ファンを用いて、発色試薬を有するガス循環路に循環させる皮膚透過ガス測定装置が開示されている。また、非特許文献１においては、捕集剤を備えるサンプラーを、テープ等を用いて皮膚に固定し、溶媒抽出により捕集成分を捕集剤から抽出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４６５４０４５号公報
特許第４０２４８１８号公報
【非特許文献】
【０００４】
ジーエルサイエンス株式会社ＷＥＢサイト：https://www.gls.co.jp/product/gas_sampling/monotrap/02501.html（2024年1月22日確認）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、揮発成分などの皮膚ガス成分は、体表から放出される絶対量が少ないため、感度がより高い測定を可能にする方法が望まれていた。また、皮膚ガスを捕集する時間は、皮膚ガスを分析する目的や、捕集対象とする皮膚ガス成分等に応じて適宜設定すべきであるため、比較的長時間の捕集にも対応可能な装置を用いることが望ましい。これに対して例えば特許文献２に記載の皮膚透過ガス収集装置は、皮膚透過ガスを貯留するための二重構造の容器や、この容器に接続されるガス導入装置およびガスの導出装置等が設けられた複雑な構造を有しており、皮膚ガスを捕集するために被験者が装置を長時間装着することが困難になる場合があった。そのため、比較的長時間の皮膚ガス捕集が可能であって、皮膚ガスの分析感度をさらに向上させることができる技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本開示の一形態によれば、皮膚ガス捕集装置が提供される。この皮膚ガス捕集装置は、皮膚ガスを吸着すると共に、吸着した前記皮膚ガスを加熱により脱着する捕集剤と、前記捕集剤を収納するケース部であって、前記捕集剤を配置するための空間である配置空間と、前記皮膚ガス捕集装置を皮膚に接触させたときに、前記皮膚と前記配置空間とを連通させる開口部である第１開口部と、が形成されたケース部と、を備え、前記捕集剤は、板状に形成されて、表面と裏面の双方が前記配置空間に露出された状態で前記配置空間内において保持される。
この形態の皮膚ガス捕集装置によれば、捕集剤として、吸着した皮膚ガスを加熱により脱着する捕集剤を用いると共に、板状に形成される捕集剤を、表面と裏面の双方が配置空間に露出された状態で配置空間内において保持している。このように、加熱脱着用捕集剤を用いると共に、捕集剤の両面の吸着能力を活用可能にすることにより、皮膚ガスの検出感度を高めることができる。
（２）上記形態の皮膚ガス捕集装置において、前記ケース部は、該ケース部の内壁の一部を構成して、前記第１開口部と前記配置空間との間を連通させつつ区画すると共に、前記捕集剤が通過不能な形状を有する前記配置空間の開口部である第２開口部が形成された仕切り部を備え、前記捕集剤は、前記配置空間の内壁面に固定されることなく前記配置空間内で保持されることとしてもよい。このような構成とすれば、簡便な構成により、捕集剤の両面の吸着能力を活用可能な状態で捕集剤を配置空間内で保持することができる。
（３）上記形態の皮膚ガス捕集装置において、前記捕集剤は、厚さが０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、ヤング率が１０ＭＰａ以上４０００ＭＰａ以下であることとしてもよい。このような構成とすれば、捕集剤の柔軟性を確保することができるため、例えば第１開口部からのはめ込みという簡便な動作によって、表面と裏面の双方が配置空間に露出された状態となるように、捕集剤を配置空間内に配置することができる。
（４）上記形態の皮膚ガス捕集装置において、さらに、前記配置空間、または、前記配置空間と連通して前記ケース部内に形成された他の空間内に配置される除湿剤を備えることとしてもよい。このような構成とすれば、捕集剤に皮膚ガスを吸着させる際に、皮膚から水蒸気（汗などの水分）が放散される場合であっても、配置空間における湿度の上昇を抑えることができる。そのため、親水性が比較的高い加熱脱着用捕集剤を用いる場合であっても、吸湿に起因する捕集剤の吸着量の低下を抑え、より長い吸着時間を確保して、皮膚ガスの分析感度をさらに高めることができる。
（５）上記形態の皮膚ガス捕集装置において、前記除湿剤は、前記他の空間内に配置されており、前記他の空間は、前記配置空間を間に介して前記第１開口部と連通していることとしてもよい。このような構成とすれば、除湿剤を配置することに起因する捕集剤における吸着効率の低下を抑えることができる。
（６）上記形態の皮膚ガス捕集装置において、前記ケース部は、前記ケース部を皮膚に接触させつつ前記ケース部を皮膚上で締結により固定するための締結帯を取り付ける取り付け部を備えることとしてもよい。このような構成とすれば、皮膚ガス捕集装置を皮膚上で物理的に容易に固定できる。そのため、他の固定手段を用いることにより生じる不都合（例えば、接着剤を備える固定用のテープを用いることによるかぶれの発生や、接着剤に起因するブランク成分の増加など）を抑えることができる。
（７）本開示の他の一形態によれば、皮膚ガス捕集方法が提供される。この皮膚ガス捕集方法は、（１）から（６）までのいずれか一項に記載の皮膚ガス捕集装置を皮膚に接触させて、前記第１開口部を通過した皮膚ガスを前記捕集剤に吸着させ、前記捕集剤に吸着させた皮膚ガスを、加熱脱着により前記捕集剤から回収する。
この形態の皮膚ガス捕集方法によれば、上記した皮膚ガス捕集装置を用いて捕集剤への皮膚ガスの吸着量を増大させると共に、加熱脱着により捕集剤から皮膚ガスを回収することにより、皮膚ガスの検出感度を高めることができる。
本開示は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、皮膚ガス捕集装置の製造方法や、皮膚ガス捕集装置を用いた健康状態のチェック方法などの形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態の皮膚ガス捕集装置の外観を表す斜視図。
第１実施形態の皮膚ガス捕集装置の概略構成を表す断面図。
皮膚ガス捕集装置を皮膚上で固定する様子を示す説明図。
膚ガス捕集装置を用いた皮膚ガス捕集方法を表す説明図。
第２実施形態の皮膚ガス捕集装置の概略構成を表す断面図。
第３実施形態の皮膚ガス捕集装置の概略構成を表す断面図。
皮膚ガス成分（2-Hexenal）の分析結果を示した説明図。
皮膚ガス成分（Ethylbenzene）の分析結果を示した説明図。
皮膚ガス中の成分を主成分分析した結果を示す説明図。
皮膚ガス中の成分を主成分分析した結果を示す説明図。
皮膚ガス成分（８成分）についての検出量を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の第１実施形態としての皮膚ガス捕集装置１０の外観を表す斜視図であり、図２は、皮膚ガス捕集装置１０の概略構成を表す断面図である。図１では、図２の断面の位置を、２－２断面として示している。図１、図２、および、後述する図５、図６には、方向を特定するために、互いに直交するＸＹＺ軸を示している。各図に示されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ同じ向きを表す。本願明細書においては、Ｚ軸は鉛直方向を示し、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向を示している。また、上記した鉛直方向および水平方向は、説明のために便宜的に特定したものであり、皮膚ガス捕集装置１０を使用する際の配置方向とは一致しなくてもよい。なお、図１、図２、および、後述する図５、図６は、各部の配置を模式的に表しており、各部の寸法の比率を正確に表すものではない。
【０００９】
本実施形態の皮膚ガス捕集装置１０は、皮膚表面に装着して、皮膚から放散される皮膚ガス、具体的には、例えば皮膚ガス中の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を捕集するための装置である。図２に示すように、皮膚ガス捕集装置１０は、捕集剤２０と、捕集剤２０を内部に収納するケース部３０と、を備える。
【００１０】
捕集剤２０は、皮膚ガスを吸着して捕集するための部材であり、皮膚ガスを吸着した捕集剤２０を加熱することにより、捕集剤２０に吸着した皮膚ガス成分を脱着させて回収することができる。本実施形態の捕集剤２０を、「加熱脱着用捕集剤」とも呼ぶ。本実施形態では、捕集剤２０は、矩形の板状に形成されている。捕集剤２０の大きさは、対象とする皮膚ガス成分や、皮膚ガス捕集装置１０を取り付ける場所や、想定される吸着時間や、捕集剤２０が備える吸着剤成分等に応じて適宜設定すればよく、例えば一辺の長さを５ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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