生物试样采集方法及生物试样采集用器具与流程

本发明涉及采集生物试样的方法及生物试样采集用的器具，进一步详细而言，涉及为了供于各种分析而采集存在于人的手指或手掌的皮肤表面的成分的生物试样采集方法及为此的器具。

背景技术：

在人的指尖的皮肤表面附着有从被检者的体内渗出的脂肪酸、胆固醇、中性脂肪之类的各种成分(化合物)。这种成分在把握被检者的健康状态或判断疾病的程度的方面、或者在确认这种疾病的治疗效果的方面是重要的成分。在一般的健康诊断中，这种生物来源的成分的含量等的确认通过分析从被检者采集的血液来进行。然而，若能够由被检者的指尖的皮肤的表面成分精确地进行这种诊断，则既可减轻对被检者的身体负担，还能够以高频率进行诊断。

作为分析存在于被检者的指尖的皮肤表面的成分的方法，以往已知有如下那样采集试样后进行质谱分析的方法。

即，首先，使被检者的指尖按压专用的样品板的表面，将被检者的皮肤表面的成分转印到该板的表面。通过将转印到该板上的成分利用基质辅助激光解吸电离质谱分析装置(MALDI-MS)或不使用基质的激光解吸电离质谱分析装置(LDI-MS)进行质谱分析，从而收集质谱等的数据。然后，通过对该数据进行解析，从而鉴定成分或推算其含量。

在非专利文献1中，记载了作为用于转印指尖的皮肤表面的成分的样品板，使用为了表面辅助激光解吸电离(SALDI＝Surface Assisted Laser Desorption Ionization)法的用途而制作的氧化铁纳米颗粒加工板。另外，还进行了不使用这种特殊的样品板、而使用MALDI法等中使用的标准的不锈钢制的样品板来转印皮肤表面的成分并进行分析的报道。

另外，作为其它方法，还已知有利用了被称为胶带剥离的试样采集方法的分析。在该方法中，首先，通过将粘合胶带粘贴到被检者的指尖上并剥离，从而将指尖的角质层采集到该胶带上。然后，将该粘合胶带浸渍到适宜的溶剂中，使粘接于该胶带上的角质层中包含的成分溶解到溶剂中并提取，制备质谱分析用的样品。根据该方法，能够比较容易且可靠地将被检者的指尖的角质层回收并供于分析。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：草野麻衣子(M.Kusano)等7人、“Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry(LDI-MS)of Lipids with Iron Oxide Nanoparticle-Coated Targets”、Mass Spectrometry、Vol.3、No.1、2014年、A0026

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在上述那样的以往的皮肤表面成分的采集方法中存在下面那样的问题。

一般而言，在质谱分析中为了以足够强的强度得到源自某种成分的信号，需要一定程度的成分量。因此，在上述那样向样品板转印皮肤表面成分的方法中，被检者需要用力地进行多次指尖向样品板的按压。因此，虽然试样采集是无创的，但在被检者为老年人或患有疾病的患者的情况下，负担大。另外，在MALDI-MS或LDI-MS中由于一次能够照射激光的区域(0.1mm直径左右)与转印有成分的区域(通常为20～30mm直径左右)相比本来就特别小，因此一次能够电离的成分的量不过是采集到样品板上的成分量的数万分之一左右。因此，试样的利用效率差，为了提高试样的利用效率，需要一边移动激光照射位置一边反复进行多次分析来累积信号。在这种分析中需要花费时间，难以提高生产率。进而，虽然转印到样品板上的成分能够通过MALDI-MS或LDI-MS进行分析，但难以将该试样用于其它方法的分析。

另一方面，在胶带剥离法中，虽然试样的利用效率高，但由于作为皮肤的阻挡层的角质层被剥离，所以虽然是轻度的，但也会对被检者的身体造成负担。因此，对于老年人或患有疾病的患者等，反复进行试样采集不合适。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够尽可能抑制对被检者的身体负担、同时能够高效地收集分析所需量的皮肤成分的生物试样采集方法及为此的器具。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题而完成的本发明的生物试样采集方法的特征在于，其是采集存在于被检者的手的指尖、指腹或手掌的皮肤表面的成分作为供于分析的试样的生物试样采集方法，具有以下步骤：

a)成分转印步骤，使用成分采集用器具，通过用被检者的指尖、指腹或手掌使该成分采集用器具滚动，从而将皮肤表面的成分转印到该器具的表面，所述成分采集用器具为能用人的指尖、指腹或手掌夹持的尺寸，至少其表面光滑、并且由具有耐化学试剂性且附着在表面的成分的剥离性高的材料形成；

b)成分提取步骤，使转印了皮肤表面的成分的上述成分采集用器具浸渍到规定的溶剂中，使附着在该器具的表面的成分溶解到溶剂中。

另外，为了解决上述课题而完成的本发明的生物试样采集用器具的特征在于，其是用于采集存在于被检者的手的指尖、指腹或手掌的皮肤表面的成分作为供于分析的试样的生物试样采集器具，

其为能用人的指尖、指腹或手掌夹持的尺寸，至少其表面光滑、并且由具有耐化学试剂性且附着在表面的成分的剥离性高的材料形成，

通过用被检者的指尖、指腹或手掌使该器具滚动，从而皮肤表面的成分被转印到该器具的表面。

在本发明的生物试样采集方法中，为了转印存在于被检者的手指或手掌的皮肤表面的成分，不使用以往使用那样的平面的样品板，而使用立体的成分采集用器具(上述发明的生物试样采集器具)。该成分采集用器具为能用人的指尖、指腹或手掌夹持的尺寸，至少其表面光滑、并且由具有耐化学试剂性且附着在表面的成分的剥离性高的材料形成。

通过为这样的尺寸且其表面光滑，从而例如被检者能够将成分采集用器具一边用指尖夹持一边在手指与手指的指腹之间顺畅且容易地滚动。或者，也可以是在将成分采集用器具放置于清洁的表面上的状态下被检者用手指或手掌使该器具滚动的方法。另外，在被检者自身难以采取这种行为的情况下，通过检测技师等负责人移动被检者的手等使成分采集用器具在与被检者的手掌等接触的状态下滚动也是容易的。由此，手指或手掌的皮肤表面的成分被转印到成分采集用器具的表面的较广的范围内。另外，通过成分采集用器具的表面光滑，从而即使在用被检者的指尖使该器具滚动时手指的角质层也不易剥离，对被检者的身体负担也小。

接着，使这样操作而转印了被检者的皮肤表面的成分的成分采集用器具浸渍到规定的溶剂中，使附着在该器具的表面的成分溶解到溶剂中。可以利用适宜的溶剂，典型的是使用水、甲醇、氯仿或其它的有机溶剂即可。由于成分采集用器具的至少表面具有耐化学试剂性，所以能够避免成分采集用器具的材料自身溶出到溶剂中。另外，由于附着在成分采集用器具的表面的成分的剥离性高，所以当该器具被浸渍到溶剂时，皮肤表面成分迅速地溶出到溶剂中。另外，由于皮肤表面成分不易残留在成分采集用器具的表面，所以能够使所附着的皮肤表面成分的几乎全部量溶解到溶剂中。

如果这样操作而使皮肤表面成分已溶解到溶剂中，则只要将该液体直接供于分析、或通过干固等处理来制备固体状的样品即可。样品的形态根据分析的方法各式各样。例如，在使用LDI-MS来进行质谱分析的情况下，只要通过将溶解有皮肤表面成分的液体滴加到样品板上并使其干固来制备样品即可。

在本发明的生物试样采集方法中，上述成分采集用器具的形状没有特别限定，但上述成分采集用器具可以制成至少一部分的截面形状为圆形或椭圆形的器具。由此，被检者能够顺畅地用指尖使成分采集用器具滚动。

作为上述成分采集用器具的具体形状，可以制成球状体、纺锤状体、圆柱状体中的任一者。

由此，由于被检者的手指与成分采集用器具的表面的较广的范围接触，所以大量的皮肤表面成分被转印到成分采集用器具的表面。由此，能够增加分析对象的成分量，使分析灵敏度、精度提高。

需要说明的是，在上述构成中，成分采集用器具的圆形的截面的直径或椭圆形的截面的长径只要设定在5～20mm的范围内即可。由此，被检者能够自然地用手指或手掌使成分采集用器具滚动。进一步优选成分采集用器具的圆形的截面的直径或椭圆形的截面的长径设定在8～15mm的范围内较佳。由此，被检者自身能够容易用指尖夹持该器具，且不易产生该器具的掉落等。

另外，在本发明的生物试样采集方法中，优选上述成分采集用器具的至少表面的材料设定为氟树脂较佳。典型地，只要使用聚四氟乙烯即可。由此，能够廉价地提供适于采集皮肤表面成分的成分采集用器具。

发明的效果

根据本发明的生物试样采集方法及生物试样采集用器具，能够在抑制对被检者的身体负担的同时高效地收集分析所需量的皮肤表面成分。由此，即使是被检者为老年人或患有疾病的患者的情况下，也能够以高频率采集皮肤表面成分。另外，通过供于分析的成分的量增加，还能够谋求分析精度、分析灵敏度的提高、分析时间的缩短化等。

附图说明

图1是在本发明的生物试样采集方法的一实施例中采集皮肤表面的成分的方法的说明图。

图2是表示包含本实施例的生物试样采集方法的皮肤表面成分的解析的步骤的流程图。

图3是表示本发明的生物试样采集方法中使用的成分采集用器具的其它例子的图。

附图标记说明

1…成分采集用器具

2…(被检者的)手指

具体实施方式

以下，参照所附附图对本发明的生物试样采集方法的一实施例进行说明。图2是表示包含本实施例的生物试样采集方法的皮肤表面成分的解析的步骤的流程图，图1是在本实施例的生物试样采集方法中采集皮肤表面成分的方法的说明图。

在本实施例的生物试样采集方法中，为了采集被检者的皮肤表面的成分，使用图1中所示那样的球状的成分采集用器具1。该成分采集用器具1由聚四氟乙烯(特氟龙：注册商标)等氟树脂形成，其大小是直径为10mm左右。作为氟树脂，除了聚四氟乙烯(PTFE)以外，通常还使用四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)等。

成分采集用器具1的材质并不限于氟树脂，但由于如后述那样为了提取皮肤表面成分而使用各种溶剂，所以具有不会因这种溶剂而产生溶解、腐蚀的耐化学药品性的材料是理想的。另外，由于还考虑在成分提取时会进行加热，所以具有一定程度的耐热性是理想的。另外，附着在其表面的皮脂等皮肤表面成分会渗入内部那样的材料显然是不合适的，还需要使所附着的皮肤表面成分的剥离性良好。进而，由于若表面难以滑动，则难以以被检者用手指夹持的状态进行滚动，所以还需要使其表面适度地容易滑动。作为满足这样各种条件的材料，氟树脂、特别是聚四氟乙烯是适宜的。

被检者将充分清洗了其表面的成分采集用器具1如图1所示那样用手指2捏住。然后，通过在手指2的指腹与指腹之间使成分采集用器具1多次转动，从而使指尖的皮肤表面成分转印到成分采集用器具1的表面(步骤S1)。通常，即使被检者不特别刻意地滚动，由于指尖与成分采集用器具1的表面上的各种部位接触，所以也使皮肤表面成分几乎没有遗漏地附着在其表面。

接着，分析负责人将成分转印后的成分采集用器具1投入到容纳有氯仿、甲醇及水的混合溶液的试管中。然后，通过熟知的Bligh-Dyer法，将水溶性成分、蛋白质及脂质分离/回收(步骤S2)。具体而言，在将成分采集用器具1浸渍于氯仿、甲醇、水为一定比率的混合溶液中的状态下进行搅拌。由此，附着在成分采集用器具1的表面的皮肤表面成分溶解于上述混合溶液中而得到悬浮液。然后，将该悬浮液进行离心分离。离心后分离成2层，几乎全部脂质分子被回收到下层的包含氯仿和甲醇的有机溶剂层中。需要说明的是，由于如上述那样成分采集用器具1的材料具有耐化学药品性，对氯仿的耐性也高，所以不会产生成分采集用器具1自身的腐蚀等。

如上述那样，由于一般皮肤表面成分没有遗漏地附着在成分采集用器具1的表面的几乎整体上，所以与将指尖按压于样品板等上来转印皮肤表面成分的情况相比，能够回收足够多的量的皮肤表面成分。

将这样操作而得到的包含脂质的提取液通过减压干燥而浓缩后，制备供于质谱分析的样品(步骤S3)。该样品制备的方法依赖于所使用的质谱分析装置的电离法。例如在使用MALDI法的情况下，通过在浓缩的提取液中添加基质后滴加到样品板上并使其干固，能够制备样品。另外，在采用不使用基质的LDI法的情况下，通过将浓缩的提取液滴加到样品板上并使其干固，能够制备样品。

将这样操作而制备的样品置于质谱分析装置上，在规定的条件下执行质谱分析(步骤S4)。这种分析中使用的质谱分析装置通常为飞行时间型质谱分析装置、或能够使离子解离1次以上来进行质谱分析的TOF/TOF型质谱分析装置、离子阱飞行时间型质谱分析装置等。另外，在使用搭载有利用了电喷雾电离(ESI)法等大气压电离法的离子源的Q-TOF型质谱分析装置等的情况下，没有必要准备上述那样的固体状的样品，也可以将浓缩的提取液直接导入质谱分析装置中来进行质谱分析。另外，还可以适用于使用了将液相色谱仪或气相色谱仪与质谱分析装置组合而得到的LC-MS、GC-MS的分析。

然后，基于通过上述质谱分析而得到的质谱分析结果，具体而言，基于质谱，进行规定的解析处理，由此进行被检者的皮肤表面成分的鉴定、定量(步骤S5)。如上述那样，由于在步骤S2中回收的成分的量与以往的方法相比足够多，所以制备的样品中包含的成分的量也多。因此，能够得到以高灵敏度检测各种成分的质谱，鉴定、定量的精度也增高。另外，仅存在极微量的成分也能够进行鉴定。

图3为具有与球状不同形状的成分采集用器具的例子，(a)为纺锤状，(b)为圆柱状，(c)为旋转椭圆体状。或者，也可以是更加细长的搅拌棒那样的形状。不管怎样，只要是被检者容易用手指捏住并滚动的形状即可，并且此时手指与尽可能较广的范围接触的形状是理想的。因此，优选如图3中所示的各形状那样至少一部分的截面为圆形或椭圆形。

另外，在上述说明中进行了使用质谱分析装置的分析，但也可以将通过上述步骤S1、S2取得的提取液作为利用除质谱分析以外的分析方法的分析的试样来利用。

另外，步骤S2中的处理中利用的溶剂并不限于上述记载的溶剂，可以使用适宜的有机溶剂。即，脂质的回收方法并不限于Bligh-Dyer法。但是，皮肤表面成分由于脂质的比例高，所以对于脂质的回收特别有效的氯仿/甲醇提取是适宜的。

另外，上述实施例中使用的球状的成分采集用器具1的尺寸是直径为约10mm，但尺寸并不限于此。在如上述那样通过被检者自身将成分采集用器具1夹入手指之间并滚动来采集皮肤表面成分的情况下，该器具1的直径为8～15mm左右是适宜的。

另外，根据被检者，将物品夹入手指之间这样的行为困难的情况也较多。在这种情况下，将成分采集用器具1置于清洁的表面上，被检者用手指或手掌使该器具1滚动，也能够使皮肤表面成分转印到该器具1的表面。进而，就老年人等而言有时被检者自身无法活动手，但也可以检测技师等负责人拿着被检者的手活动，使成分采集用器具1在与被检者的手掌等接触的状态下滚动。这种情况下，成分采集用器具1的尺寸可以更大也可以更小，也可以为5～20mm的直径。

另外，在上述记载以外的方面，在本发明的主旨的范围内适当进行变形或修正、追加也包含于本申请权利要求书中是显然的。

例如，本发明的试样采集方法虽然是意图采集人的指尖的皮肤表面成分的方法，但也可以挪用于其它用途。

例如，为了采集大鼠等实验动物、作为宠物或家畜饲养的动物的皮肤表面成分，通过将上述的成分采集用器具摩擦于动物的例如耳朵的背侧等容易采集皮肤表面成分的部位，也可以将皮肤表面成分转印到成分采集用器具的表面。由于成分采集用器具的表面形状为凸曲面，所以其表面也容易与耳朵的背侧等密合，能够良好地采集皮肤表面成分。