CN108603857A - 电化学测定系统、电化学测定装置以及电化学测定方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种电化学测定系统、电化学测定装置以及电化学测定方法，电化学测定系统具备配置第一和第二生物试样的电化学测定板和与电化学测定板连接的电化学测定装置。电化学测定板具有：第一容池，配置第一生物试样；第一测定电极组，包括在第一容池内设置的多个第一测定电极；第二容池，配置第二生物试样；和第二测定电极组，包括在第二容池内设置的多个第二测定电极。电化学测定装置具有：多个计测电路；切换部，将多个计测电路选择性地切换连接到第一测定电极组和第二测定电极组；和控制部，控制对多个第一和第二测定电极施加的电位。该电化学测定系统能够实现小型化。

Description

电化学测定系统、电化学测定装置以及电化学测定方法
技术领域
本公开涉及被用于受精卵等细胞、组织等生物试样的检查、解析的电化学测定装置以及电化学测定方法。
背景技术
受精的胚胎等的细胞、组织等生物试样在其内部和外部之间输送各种各样的物质而进行活动。例如，胚胎通过呼吸而将周边的氧取入到细胞内部，将获取的氧一边进行消耗一边在卵胞内部进行分割。因此，通过测定胚胎的周围的溶解氧量，能够检查胚胎的成长情况。作为测定这样的生物试样的状态的方法，已知以电气方式测定在生物体来源物的周边所产生的物理化学性状态变化的方法。
检查胚胎的以往的测定系统包括测定板以及测定装置。测定板具有多个容池。在每个容池的内部具有容纳胚胎的容纳部和在容纳部的周围设置的多个电极。测定装置与在容池内设置的多个电极电连接。测定装置使用多个电极对胚胎周围的溶解氧进行电化学测定。
需要说明的是，作为本公开相关的在先技术文献，例如已知有专利文献1。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/055942号
发明内容
本公开的电化学测定系统具备配置第一和第二生物试样的电化学测定板以及与电化学测定板连接的电化学测定装置。电化学测定板具有：第一容池，配置第一生物试样；第一测定电极组，包括在第一容池内设置的多个第一测定电极；第二容池，配置第二生物试样；和第二测定电极组，包括在第二容池内设置的多个第二测定电极。电化学测定装置具有：多个计测电路；切换部，将多个计测电路选择性地切换连接到第一测定电极组和第二测定电极组；以及控制部，控制对多个第一和第二测定电极施加的电位。
该电化学测定系统能够实现小型化。
附图说明
图1是实施方式中的电化学测定系统的概略图。
图2是实施方式中的电化学测定系统的电化学测定板的立体图。
图3A是实施方式中的电化学测定板的俯视图。
图3B是实施方式中的另一电化学测定板的俯视图。
图4是实施方式中的电化学测定装置的电路图。
图5是示出实施方式中的电化学测定方法的流程图。
图6是示出实施方式中的电化学测定方法的流程图。
图7是示出在实施方式中的电化学测定系统的动作中的电压的图。
图8是示出在实施方式中的电化学测定系统的其他动作中的电压的图。
图9A是实施方式中的又一电化学测定板的俯视图。
图9B是实施方式中的另一电化学测定装置的电路图。
图9C是实施方式中的又一电化学测定板的俯视图。
图10是实施方式中的又一电化学测定装置的电路图。
具体实施方式
在以往的测定系统中，测定板具有多个容池。此外，每个容池具有多个测定电极。因此，为了通过全部的测定电极进行电化学测定，对以往的测定系统而言，需要具有与测定电极相同数量的计测电路。然而，具备与测定电极相同数量的计测电路的测定装置的装置本身会大型化。
另一方面，在以往的测定系统中，能够通过对一个计测电路依次进行切换来进行多个测定电极中的电化学测定。然而，在对一个计测电路进行切换来测定的情况下，测定全部测定电极需要很长时间。
以下，使用附图，对本公开的实施方式所涉及的电化学测定系统以及电气测定方法进行详细地说明。需要说明的是，以下说明的实施方式都示出本公开优选的一个具体例子。因此，以下实施方式示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，并没有限定本公开的意思。因此，关于以下实施方式的结构要素中的、表示本发明的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的结构要素，作为任意的结构要素来说明。
此外，各图是示意图，不一定是严格进行图示的图。在各图中，对实质上相同的构造标记相同的符号，并省略或简化重复的说明。
图1是进行生物试样的电化学测定的实施方式中的电化学测定系统10的概略图。电化学测定系统10包括电化学测定板20和电化学测定装置50。电化学测定系统10被用于例如一块生物试样的测定。一块生物试样例如是胚胎等的细胞块。细胞块可以是一个细胞，也可以是多个细胞的集合体。需要说明的是，胚胎包括分裂前的受精卵。
图2是示意性地示出电化学测定板20的立体图。电化学测定板20具有可放入测定液、培养基等液体的贮存部29、在贮存部29的底面29a设置的多个容池21、24。具体地说，电化学测定板20具有基板520。贮存部29被设置在基板520的上表面520a。在贮存部29容纳多个生物试样102(1021～1025)和具有导电性的测定液1001。
测定液1001被填充至贮存部29和容池21，在容池211～215分别配置生物试样1021～1025。电化学测定板20由于具备配置多个生物试样102的多个容池21，从而能够一次测定多个生物试样102。
图2所示的电化学测定板20具有配置生物试样的五个容池21(211、212、213、214、215)。电化学测定板20还具有未配置生物试样的容池24。容池24、21(211、212、213、214、215)具有底面24a、21a(211a、212a、213a、214a、215a)和侧壁面24b、21b(211b、212b、213b、214b、215b)。侧壁面24b、21b(211b、212b、213b、214b、215b)分别与贮存部29的底面29a和底面24a、21a(211a、212a、213a、214a、215a)相连。
图3A是放大表示电化学测定板20的容池21、24的一部分的俯视图。容池211具有在容池211的底面的中心部设置的载置部221。载置部221被构成为载置生物试样。同样，容池212具有在容池211的底面的中心部设置的载置部222。载置部222被构成为载置生物试样。这样，多个容池21分别具备载置生物试样的载置部22。需要说明的是，载置部22是表示在容池21的底面设置的凹部、载置场所的标记等。
电化学测定板20具备在容池21内的载置部22的周围设置的多个测定电极23。
例如，容池211具有在容池211内设置于载置部221的周围的六个测定电极2311、2312、2313、2314、2315、2316。载置部221和测定电极2311、2312、2313、2314、2315、2316分别相隔距离d11、d12、d13、d14、d15、d16。载置部221和测定电极2311之间的距离d11比载置部221和测定电极2312之间的距离d12小。距离d12比载置部221和测定电极2313之间的距离d13小。距离d13比载置部221和测定电极2314之间的距离d14小。距离d14比载置部221和测定电极2315之间的距离d15小。距离d15比载置部221和测定电极2316之间的距离d16小。
与容池211同样，容池212具有在容池212内设置于载置部222的周围的六个测定电极2321、2322、2323、2324、2325、2326。载置部222和测定电极2321、2322、2323、2324、2325、2326分别相隔距离d21、d22、d23、d24、d25、d26。载置部222和测定电极2321之间的距离d21比载置部222和测定电极2322之间的距离d22小。距离d22比载置部222和测定电极2323之间的距离d23小。距离d23比载置部222和测定电极2324之间的距离d24小。距离d24比载置部222和测定电极2325之间的距离d25小。距离d25比载置部222和测定电极2326之间的距离d26小。
需要说明的是，在一个容池21内设置的多个测定电极23构成一个测定电极组。在容池211内设置于载置部221的周围的测定电极2311、2312、2313、2314、2315、2316构成测定电极组231。在容池212内设置于载置部222的周围的测定电极2321、2322、2323、2324、2325、2326构成测定电极组232。
这样，在多个容池21的每一个中，多个测定电极23分别配置在与载置部22之间相互不同的距离的位置。电化学测定板20通过使用距载置部22的距离不同的多个测定电极23，从而能够测定与距生物试样的距离相对应的电流值。
容池211中的距离d11和容池212中的距离d21相等。容池211中的距离d12和容池212中的距离d22相等。容池211中的距离d13和容池212中的距离d23相等。容池211中的距离d14和容池212中的距离d24相等。容池211中的距离d15和容池212中的距离d25相等。容池211中的距离d16和容池212中的距离d26相等。
这样，容池211内的多个测定电极23被设置在：与设置于容池212的测定电极23和载置部222的距离相等的距离的位置。在多个容池21中，测定电极23具有同样的位置关系。
容池24具有在容池24内设置的反电极26和在容池24内设置的参照电极27。容池24可以不具有载置部22以及测定电极23。
图3B是实施方式中的另一电化学测定板20a的俯视图。在图3B中，对与图3A所示的电化学测定板20相同的部分标记相同的符号。电化学测定板20a具备在容池21、24的外部的贮存部29的底面29a配置的反电极26a和参照电极27a，来取代图3A所示的电化学测定板20的反电极26和参照电极27。在电化学测定板20a设有具备设置了多个测定电极23的载置部的容池21，来取代图3A所示的电化学测定板20的设有反电极26和参照电极27的容池24。通过在贮存部29容纳测定液，从而反电极26a和参照电极27a与测定液接触。
图4是电化学测定装置50的电路图。
电化学测定装置50具有连接部51、计测部52、切换部53和控制部54。
在连接部51设置有电化学测定板20。电化学测定板20具有经由布线28而与测定电极23、反电极26以及参照电极27连接的取出电极部25。在连接部51设有经由电化学测定板20的取出电极部25而分别与测定电极23、反电极26以及参照电极27连接的连接端子51a。
计测部52具有多个计测电路55。具体地说，在计测部52设有与在电化学测定板20的一个容池21设置的测定电极23相同数量的计测电路55。例如，在一个容池21中在载置部22的周围设有N个测定电极的情况下，电化学测定装置50具有N个计测电路55。在此，数字N是2以上的整数。在图4所示的电化学测定系统10中，数字N是6，计测部52具有六个计测电路55(551、552、553、554、555、556)。
计测电路55例如是测定电流值的运算放大器。计测电路55测定在测定电极23和反电极26之间流动的电流值。
切换部53切换与计测电路55连接的测定电极23。切换部53具有与电化学测定装置50的多个计测电路55相同数量的切换单元56。例如，在具有N个计测电路55的电化学测定装置50的情况下，切换部53具有N个切换单元56。在图4中，切换部53具有六个切换单元561、562、563、564、565、566。
切换单元56由多个开关元件57构成。切换单元56在电化学测定板20中具有与被用于试料的测定的容池21的数量相同数量的开关元件57。
例如，在电化学测定板20设有配置试料的M个容池21的情况下，一个切换单元56具有M个开关元件57。在图4所示的电化学测定系统中，M是5。例如，切换单元561具有五个开关元件571、572、573、574、575。
开关元件57可以是机械式开关也可以是电磁式开关。
一个计测电路55与一个切换单元56连接。而且，经由连接部51以及取出电极部25，在电化学测定板20设置的多个测定电极23分别与在一个切换单元56设置的多个开关元件57连接。在一个切换单元56的多个开关元件57，分别连接在电化学测定板20的不同容池21设置的测定电极23。
例如，切换单元561与计测电路551连接。在切换单元561中，开关元件571与容池211的测定电极2311连接。开关元件572与容池212的测定电极2321连接。同样，开关元件573、574、575分别与容池213、214、215的测定电极23连接。
这样，在一个容池21设置的测定电极23不与一个切换单元56的多个开关元件57连接。在图4所示的切换部53中，多个开关元件57中由虚线围起的六个开关元件分别连接着在相同的容池21内设置的测定电极2311、2312、2313、2314、2315、2316。而且，控制部54控制切换部53，使得图4的由虚线围起的六个开关元件57同时接通且同时被关断。切换部53将由虚线围起的开关元件57作为一组，按每个组来切换开关元件的接通和关断。
通过采用这样的结构，通过对切换单元56进行切换，从而在电化学测定板20的测定电极23中能够一边依次切换多个容池21一边进行电化学测定。此外，切换部53在多个切换单元56中同时切换开关元件57。此时，切换部53切换开关元件57，使得由多个计测电路55的各个计测电路55计测的电化学测定板20的测定电极23成为在一个容池设置的测定电极23。由此，电化学测定装置50能够同时计测在一个容池21内设置的测定电极23。此外，电化学测定装置50通过控制切换部53，能够按每个容池21一边切换由计测电路55同时测定的测定电极23一边进行测定。
在生物试样的电化学测定中，若设为对测定电极23施加电位而流动电流的状态，则有测定的电流值减少的情况。因此，在一个容池21中，当在不同时刻计测在不同的测定电极23中流动的电流值时，基准的电流值会变动，解析测定值变得困难。此外，由于使用变动的电流值，有测定精度降低的可能性。
本公开的实施方式中的电化学测定系统10能够在相同时刻进行同一容池21内的电化学测定，因此能够容易解析电流值，并且能够提高电化学测定的精度。进而，通过按每个容池21一边切换计测电路55一边测定电流值，能够减少计测电路55的数量，从而能够使电化学测定装置50小型化。
在电化学测定系统10中，反电极26以及参照电极27与控制部54连接。反电极26和控制部54之间的布线281以及参照电极27和控制部54之间的布线282未与切换部53连接。因此，反电极26以及参照电极27测定中不被切换。反电极26以及参照电极27在各容池21中的测定中被公共地使用。
优选的是在一个切换单元56连接各个容池21的位于距载置部22相等距离的位置的测定电极23。
例如，在切换单元561连接容池211的测定电极2311和容池212的测定电极2321。在容池213～215中，也是在与各个载置部22相隔距离d1的位置配置的测定电极23与切换单元561连接。
同样，在其他切换单元562～566中，也是各个容池21中位于与载置部22相隔相同距离的位置的测定电极23与一个切换单元56连接。
由此，能够通过一个计测电路55进行位于与生物试样相隔相等距离的位置的测定电极23的电化学测定，从而能够减少每个计测电路55的测定偏差。因此，能够准确地测定由生物试样引起的电流值的变化。
控制部54控制切换部53的开关元件57的切换动作以及在测定电极23和反电极26之间施加的电位的大小、施加电位的时刻等。计测电路55根据在测定电极23和反电极26之间施加的电位来测定在计测电路55流动的电流值。控制部54控制开关元件57的切换，从而计测电路55与特定的测定电极23连接。由此，计测电路55能够测定在特定的测定电极23中流动的电流值。
接下来，对电化学测定系统10的电化学测定方法进行说明。图5和图6是表示电化学测定方法的流程图。
将电化学测定板20如图1所示那样安装到电化学测定装置50。然后，在电化学测定板20的容池21内注入测定液1001，使得与测定电极23、反电极26和参照电极27接触(步骤S01)。
接下来，使测定电极23稳定化(步骤S015)。具体地说，对各容池21的测定电极23施加规定的电位V。规定的电位V例如是生物试样的测定时的测定电位Vm。
然后，在各容池21中，在各个测定电极23和反电极26之间施加测定电位Vm，从而计测在测定电极23中流动的电流值I1(步骤S02)。一边通过切换部53按每个容池21切换与计测电路55连接的测定电极23，一边由计测电路55在容池211～容池215中逐个依次对测定电极23的电流值I1进行测定。
图6表示在步骤S02中计测电路55在多个容池21中计测电流值I1时的切换部53的动作。图7表示电化学测定系统10的动作中的对测定电极23施加的电位V。在图7中，纵轴表示对测定电极23施加的电位V，横轴表示时间。
如图7所示，在电化学测定系统10中，电化学测定装置50将测定电位Vm和非测定电位Vn以一定间隔交替地施加至测定电极23。换句话说，对测定电极23施加的电位V是使测定电位Vm和非测定电位Vn以一定的间隔交替反复的脉冲波形。测定电位Vm是在生物试样的电化学测定中计测在测定电极23中流动的电流值时施加的电位。非测定电位Vn被设定为在电化学测定板20与电化学测定装置50连接的状态下使测定电极23中不流动电流。
在期间P1中，计测电路55经由切换部53与容池211的N个测定电极23连接。控制部54将测定电位Vm施加至容池211的N个测定电极23。计测电路55测定在容池211的N个测定电极23中分别流动的电流值I1(步骤S021)。
在期间P1之后的期间P15中，控制部54对容池211的N个测定电极23施加非测定电位Vn。在容池211的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53将与计测电路55连接的测定电极23从容池211的测定电极23切换为容池212的测定电极23(步骤S022)。即，在容池211的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53使计测电路55从容池211的测定电极23断开而与容池212的测定电极23连接。
在期间P15之后的期间P2中，控制部54将测定电位Vm施加至容池213的测定电极23。计测电路55测定在容池213的测定电极23中流动的电流值I1(步骤S023)。
在期间P2之后的期间P25中，控制部54对容池212的N个测定电极23施加非测定电位Vn。在容池212的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53将与计测电路55连接的测定电极23从容池212的测定电极23切换为容池213的测定电极23。即，在容池212的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53使计测电路55从容池212的测定电极23断开而与容池213的测定电极23连接(步骤S024)。
在期间P25之后的期间P3中，控制部54将测定电位Vm施加至容池213的测定电极23。计测电路55测定在容池213的测定电极23中流动的电流值I1(步骤S025)。
在期间P3之后的期间P35中，控制部54将非测定电位Vn施加至容池213的N个测定电极23。在容池213的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53将与计测电路55连接的测定电极23从容池213的测定电极23切换为容池214的测定电极23。即，在容池213的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53使计测电路55从容池213的测定电极23断开而与容池214的测定电极23连接。
在期间P35之后的期间P4中，控制部54将测定电位Vm施加至容池214的测定电极23。计测电路55测定在容池214的测定电极23中流动的电流值I1。
在期间P4之后的期间P45中，控制部54对容池214的N个测定电极23施加非测定电位Vn。在容池214的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53将与计测电路55连接的测定电极23从容池214的测定电极23切换为容池215的测定电极23。即，在容池214的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53使计测电路55从容池214的测定电极23断开而与容池215的测定电极23连接。
在期间P45之后的期间P5中，控制部54将测定电位Vm施加至容池215的测定电极23。计测电路55测定在容池215的测定电极23中流动的电流值I1(步骤S0210)。
如此，电化学测定装置50一边对从容池211至容池215依次进行切换，一边计测在各容池的测定电极23中流动的电流值I1。
在实施方式中，在期间P5之后的期间P55中，控制部54对容池215的N个测定电极23施加非测定电位Vn。在容池215的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53将与计测电路55连接的测定电极23从容池215的测定电极23切换为容池211的测定电极23(步骤S0211)。即，在容池215的N个测定电极23被施加非测定电位Vn的状态下，切换部53使计测电路55从容池215的测定电极23断开而与容池211的测定电极23连接。
在期间P55之后的期间P1中，控制部54将测定电位Vm施加至容池211的测定电极23。计测电路55测定在容池211的测定电极23中流动的电流值I1(步骤S021)。如图7所示，控制部54反复进行多次在期间P1～P5的电流值I1的测定。
如上所述，在电流值I1的测定中，优选的是在施加非测定电位Vn的期间通过切换单元56切换开关元件57。由此，能够减少由开关元件57的切换而产生的电流噪声，从而能够准确地测定电流值I1。
图8表示电化学测定系统10的其他动作中的对测定电极23施加的电位V。在图8中，纵轴表示对测定电极23施加的电位V，横轴表示时间。在图7所示的动作中，在期间P1～P5中，控制部54将具有使测定电位Vm和非测定电位Vn以一定的间隔交替反复的脉冲波形的电位V施加至测定电极23。在这种情况下，在一个容池21内的测定中，即便施加非测定电位Vn，切换部53也不进行切换动作。然后，在一个容池21内的测定结束后施加的非测定电位Vn的时刻，切换部53进行切换动作。
接下来，如图5所示，在电化学测定板20的各个容池21的载置部22中导入并配置一个生物试样(步骤S03)。优选在不施加测定电位Vm的情况下进行生物试样的导入。更优选的是，可以在施加了电化学测定装置50中不会流动电流的电位即非测定电位Vn的状态下导入生物试样。
在导入了生物试样的状态下，在各容池21中，施加测定电位Vm来测定在测定电极23中流动的电流值I2(步骤S04)。在步骤S04中，与在步骤S02(步骤S021～S0210)中的电流值I1的测定同样，一边通过切换部53按每个容池21切换与计测电路55连接的测定电极23，一边由计测电路55对容池211～容池215逐个依次测定测定电极23中流动的电流值I2。
在步骤S04中在测定电流值I2后，从容池21取出生物试样(步骤S05)。在取出生物试样时，优选不施加测定电位Vm。更优选的是，可以在施加了非测定电位Vn的状态下取出生物试样。
在步骤S05中，在从容池21取出生物试样后，与步骤S02(步骤S021～S0210)同样，在各容池21中施加测定电位Vm，测定在测定电极23中流动的电流值I3(步骤S06)。与电流值I1的测定同样，一边通过切换部53按每个容池21切换与计测电路55连接的测定电极23，一边由计测电路55对测定容池211～容池215逐个依次测定电流值I3。
使用电流值I1、I2、I3来判断生物试样的状态(步骤S07)。例如，在调查胚胎的状态的情况下，使用电流值I1、I2、I3，计算胚胎的周围的溶解氧浓度。通过算出胚胎的周围的溶解氧浓度，从而能够了解胚胎的活性状态。
在生物试样的电化学测定中，测定的电流值有与时间的经过一起变动的情况。因此，在对与一个生物试样相对应的多个测定电极进行切换来测定的情况下，根据测定的时刻而基准的电流值不同，因此很难准确地测定生物试样的状态。因此，与一个生物试样相对应的多个测定电极中的测定优选在相同的时刻被测定。如实施方式中的电化学测定系统10那样，通过在相同时刻测定电流值，从而能够测定生物试样的准确状态。
需要说明的是，在测定中未全部使用多个容池21的情况下，即在多个容池21中包括未导入生物试样的容池的情况下，切换部53可以只在被导入生物试样而用于测定的容池21中切换计测电路55和测定电极23。具体地说，例如，在电化学测定板20的三个容池211、213、215导入生物试样的情况下，切换部53的切换单元561切换开关元件571、573、575的接通和关断，开关元件572、574维持关断。在切换单元562～566中，也与切换单元561同样地控制开关元件。
本公开所涉及的电化学测定方法通过使用与在一个容池21设置的测定电极23相同数量的计测电路55，从而能够在相同时刻测定在同一容池21内设置的测定电极23中流动的电流。因此，能够高精度地进行生物试样的电化学测定。
如上所述，电化学测定系统10具备配置生物试样1021、1022的电化学测定板20和与电化学测定板20连接的电化学测定装置50。电化学测定板20具有：容池211、212；在容池211内设置的测定电极组231；和在容池212内设置的测定电极组232。在容池211设有配置生物试样1021的载置部221。测定电极组231包括在载置部221的周围设置的N个(N是2以上的整数)测定电极23。在容池212设有配置生物试样1022的载置部222。测定电极组232包括在载置部222的周围设置的N个测定电极23。电化学测定装置50具有：N个计测电路55；与N个计测电路55和测定电极组231、232连接的切换部53；和控制对测定电极23施加的电位的控制部54。切换部53将N个计测电路55选择性地切换连接到测定电极组231和测定电极组232。
N个测定电极23中的某个测定电极2311与载置部221之间的距离d11，可以比N个测定电极23中的其他测定电极2312和载置部221之间的距离d12小。N个测定电极23中的某个测定电极2321和载置部222之间的第三距离d21，可以比N个测定电极23中的其他测定电极2322和载置部222之间的第四距离d22小。距离d11可以与第三距离d21相等。距离d12可以与第四距离d22相等。切换部53具有切换单元561、562。切换单元561将N个计测电路55中的计测电路551选择性地切换连接到某个测定电极2311和某个测定电极2321。切换单元562将N个计测电路55中的计测电路552选择性地切换连接到其他测定电极2312和其他测定电极2322。
电化学测定板20可以还具有反电极26。在这种情况下，电化学测定装置50还可以具有连接在反电极26和控制部54之间且未与切换部53连接的布线281。
电化学测定装置50具备：包括N个(N是2以上的整数)连接端子51a的电极组51b；包括N个连接端子51a的电极组51c；N个计测电路55；将N个计测电路55选择性地切换连接到电极组51b和电极组51c的切换部53；和控制部54。N个连接端子51a被构成为分别与电化学测定板20的N个测定电极23连接。N个连接端子51a被构成为分别与电化学测定板20的N个测定电极23连接。
电化学测定装置50还可以具备使连接端子51a和控制部54连接且不与切换部53连接的布线281。
(变形例1)
一边参照附图，一边对本实施方式中的电化学测定装置的变形例1进行说明。
图9A是实施方式中的又一电化学测定板80的俯视图。图9B是实施方式中的另一电化学测定系统10a的电路图，主要表示电化学测定装置70的电路。在图9A和图9B中，对与图1～图4所示的电化学测定系统10相同的部分标记相同的符号。
电化学测定板80具备分别在多个容池21内设置的多个反电极26b来取代在图1～图4所示的电化学测定板20的容池24设置的反电极26。在实施方式中，反电极26b被设置在容池21的侧壁面21b。多个反电极26b分别被设置在多个容池21的多个载置部的周围。
电化学测定装置70的切换部93具备具有多个开关元件97的切换单元967。在多个容池21内分别设置的多个反电极26b分别与切换部53的切换单元567的多个开关元件57连接。切换单元567在与其他切换单元561～565相同的时刻切换反电极26b，使得将与和计测电路55连接的测定电极23设置于相同的容池21的反电极26b连接至控制部54。
反电极26b具有图3A所示的参照电极27的功能。需要说明的是，可以将参照电极与反电极26b分开设置。图9C是实施方式中的又一电化学测定板80a的俯视图。在图9C中，对与图9A所示的电化学测定板80相同的部分标记相同的符号。电化学测定板80a具备在图9A所示的电化学测定板80的多个容池21内分别设置的多个参照电极27b。在实施方式中，参照电极27b设置在容池21的侧壁面21b。在这种情况下，在电化学测定装置50中，切换部53还具备切换单元，该切换单元具有与在多个容池21分别设置的多个参照电极27b分别连接的多个开关元件97。
电化学测定装置70的电极组51b还包括与在载置部221的周围设置的反电极26b连接的连接端子51a。电极组51c还包括与在载置部222的周围设置的反电极26b连接的连接端子51a。切换部93还具有将控制部54选择性地切换连接到分别与多个反电极26b连接的多个连接端子51a的切换单元967。
(变形例2)
一边参照附图，一边对本实施方式中的电化学测定装置的变形例2进行说明。
图10是实施方式中的又一电化学测定系统10b的电路图，主要表示电化学测定装置90的电路。在图10中，对与图1～图4所示的电化学测定系统10相同的部分标记相同的符号。
电化学测定装置90具备切换部93来取代图4所示的电化学测定装置50的切换部53。切换部93具备与电化学测定板20的多个容池21的数量相对应的数量的切换单元96。在一个容池21设置的多个测定电极23与一个切换单元96连接。换句话说，切换单元96具有与在一个容池21内设置的测定电极23的数量相同数量的开关元件97。
图10所示的电化学测定板20具有在各容池21内的载置部22的周围设置的五个测定电极23。容池211具有五个测定电极2311、2312、2313、2314、2315。电化学测定装置90包括5个计测电路55、5个切换单元96和5个开关元件97。
一个计测电路55与一个切换单元96连接。
在图10所示的切换部93中，切换单元961具有开关元件971、972、973、974、975。切换单元961与测定电极2311连接。切换单元962与测定电极2312连接。切换单元963与测定电极2313连接。切换单元964与测定电极2314连接。切换单元965与测定电极2315连接。
在切换部93中，由虚线围起的五个开关元件97与各个容池21内被设置在距载置部22的距离相等的位置的测定电极23连接。而且，控制部54控制切换部93，使得由图10的虚线围起的五个开关元件同时接通、同时关断。切换部93将由虚线围起的开关元件97作为一个组，按每个组来切换开关元件的接通和关断。
由此，在电化学测定装置90中，在位于距生物试样相同距离的位置的测定电极23中，能够同时进行不同容池21内的电化学测定。因此，电化学测定装置90能够高精度地检测依赖于生物试样的距离的电化学的变化。
使用胚胎的呼吸活性的测定说明了实施方式中的电化学测定系统10、10a、10b、电化学测定装置50、90以及电化学测定方法，但不限定于此。例如，能够广泛地应用在基于模型细胞的新药候选化合物的药理测试等生物试样等的检查/分析中。
此外，在电流值的测定中，对测定电极施加的电位不限定于脉冲波形电位。例如，可以在对测定电极施加了一定值的测定电位的状态下，通过使切换部动作来进行按每个容池的电化学测定。
需要说明的是，控制部可以不切换未被导入生物试样的容池21的测定电极23所连接的切换单元56。
以上，基于实施方式说明了一个或者多个方式的电化学测定系统，但本公开不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，则对本实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的方式、组合不同实施方式的结构要素而构成的方式也包含在一个或者多个方式的范围内。
产业上的可利用性
本公开所涉及的电化学测定系统在胚胎等生物试样的电化学测定中是有用的。
符号说明
10 电化学测定系统
20、80 电化学测定板
21、24 容池
22 载置部
23 测定电极
25 取出电极部
26、26a、26b 反电极
27、27a、27b 参照电极
28 布线
29 贮存部
50、70、90 电化学测定装置
51 连接部
51a 连接端子
51b、51c 电极组
52 计测部
53、93 切换部
54 控制部
55 计测电路
56、96 切换单元
57、97 开关元件
1001 测定液
102 生物试样
1021 生物试样(第一生物试样)
1022 生物试样(第二生物试样)

Claims (11)

1.一种电化学测定系统，具备：
电化学测定板，配置第一生物试样和第二生物试样；和
电化学测定装置，与所述电化学测定板连接，
所述电化学测定板具有：
第一容池，设有配置所述第一生物试样的第一载置部；
第一测定电极组，包括在所述第一容池内设置于所述第一载置部的周围的N个第一测定电极，其中，N是2以上的整数；
第二容池，设有配置所述第二生物试样的第二载置部；和
第二测定电极组，包括在所述第二容池内设置于所述第二载置部的周围的N个第二测定电极，
所述电化学测定装置具有：
N个计测电路；
切换部，将所述N个计测电路选择性地切换连接到所述第一测定电极组和所述第二测定电极组；和
控制部，控制对所述N个第一测定电极施加的电位和对所述N个第二测定电极施加的电位。
2.根据权利要求1所述的电化学测定系统，其中，
所述N个第一测定电极中的某个第一测定电极和第一载置部之间的第一距离，比所述N个第一测定电极中的其他第一测定电极和第一载置部之间的第二距离小，
所述N个第二测定电极中的某个第二测定电极和第二载置部之间的第三距离，比所述N个第二测定电极中的其他第二测定电极和第二载置部之间的第四距离小，
所述第一距离与所述第三距离相等，
所述第二距离与所述第四距离相等，
所述切换部具有：
第一切换单元，将所述N个计测电路中的第一计测电路选择性地切换连接到所述某个第一测定电极和所述某个第二测定电极；和
第二切换单元，将所述N个计测电路中的第二计测电路选择性地切换连接到所述其他第一测定电极和所述其他第二测定电极。
3.根据权利要求2所述的电化学测定系统，其中，
所述电化学测定板还具有反电极，
所述电化学测定装置还具有连接在所述反电极和所述控制部之间且未与所述切换部连接的布线。
4.根据权利要求2所述的电化学测定系统，其中，
所述电化学测定板还具有：
第一反电极，设置在所述第一容池；和
第二反电极，设置在所述第二容池，
所述切换部还具有第三切换单元，所述第三切换单元将所述控制部选择性地切换连接到所述第一反电极和所述第二反电极。
5.一种电化学测定装置，与配置第一生物试样和第二生物试样的电化学测定板一起被使用，具备：
第一电极组，包括N个第一连接端子，其中，N是2以上的整数；
第二电极组，包括N个第二连接端子；
N个计测电路；
切换部，将N个计测电路选择性地切换连接到所述第一电极组和所述第二电极组；和
控制部，
所述电化学测定板具有：
第一载置部，配置所述第一生物试样；
N个第一测定电极，设置在所述第一容池内，并且设置在所述第一载置部的周围；
第二载置部，配置所述第二生物试样；和
N个第二测定电极，设置在所述第二容池内，并且设置在所述第二载置部的周围，
所述N个第一连接端子被构成为分别与所述N个第一测定电极连接，
所述N个第二连接端子被构成为分别与所述N个第二测定电极连接，
所述控制部被构成为控制对所述N个第一测定电极施加的电位和对所述N个第二测定电极施加的电位。
6.根据权利要求5所述的电化学测定装置，其中，
所述N个第一测定电极中的某个第一测定电极和第一载置部之间的第一距离，比所述N个第一测定电极中的其他第一测定电极和第一载置部之间的第二距离小，
所述N个第二测定电极中的某个第二测定电极和第二载置部之间的第三距离，比所述N个第二测定电极中的其他第二测定电极和第二载置部之间的第四距离小，
所述第一距离和所述第三距离相等，
所述第二距离和所述第四距离相等，
所述切换部具有：
第一切换单元，将所述N个计测电路中的第一计测电路选择性地切换连接到所述某个第一测定电极和所述某个第二测定电极；和
第二切换单元，将所述N个计测电路中的第二计测电路选择性地切换连接到所述其他第一测定电极和所述其他第二测定电极。
7.根据权利要求6所述的电化学测定装置，其中，
还具备：
第三连接端子；和
布线，连接所述第三连接端子和所述控制部，并且不与所述切换部连接，
所述电化学测定板还具有与所述第三连接端子连接的反电极。
8.根据权利要求6所述的电化学测定装置，其中，
所述电化学测定板还具有：
第一反电极，设置在所述第一载置部的周围；
第二反电极，设置在所述第二载置部的周围，
所述第一电极组还包括与所述第一反电极连接的第五连接端子，
所述第二电极组还包括与所述第二反电极连接的第六连接端子，
所述切换部还具有第三切换单元，所述第三切换单元将所述控制部选择性地切换连接到所述第五反电极和所述第六反电极。
9.一种电化学测定方法，包括：
准备电化学测定板的步骤，所述电化学测定板具备：第一容池，设有第一载置部；第一测定电极组，包括在所述第一容池内设置于所述第一载置部的周围的N个第一测定电极，其中，N是2以上的整数；第二容池，设有第二载置部；第二测定电极组，包括在所述第二容池内设置于所述第二载置部的周围的N个第二测定电极；和反电极；
准备具备N个计测电路的电化学测定装置的步骤；
将第一生物试样、第二生物试样和测定液容纳至所述电化学测定板，使得在所述第一载置部配置第一生物试样、在所述第二载置部配置第二生物试样、且所述测定液与所述反电极、所述第一测定电极组和所述第一测定电极组接触的步骤；
在所述N个计测电路分别与所述N个第一测定电极连接的状态下，对所述反电极施加测定电位来测定所述N个第一测定电极中的电流值的步骤；
在测定所述N个第一测定电极中的所述电流值的所述步骤后，将所述N个计测电路从所述第一测定电极组切换为所述第二测定电极组，使得所述N个计测电路从所述N个第一测定电极断开而分别与所述N个第二测定电极连接的步骤；和
在所述N个计测电路与所述N个第二测定电极连接的状态下，对所述反电极施加所述测定电位来测定所述N个第二测定电极中的电流值的步骤。
10.根据权利要求9所述的电化学测定方法，其中，
将所述N个计测电路从所述第一测定电极组切换为所述第二测定电极组的所述步骤包括：在测定所述N个第一测定电极中的所述电流值的所述步骤后，在对所述反电极施加了非测定电位的状态下，将所述N个计测电路从所述第一测定电极组切换为所述第二测定电极组，使得所述N个计测电路从所述N个第一测定电极断开而分别与所述N个第二测定电极连接的步骤。
11.根据权利要求10所述的电化学测定方法，其中，
所述非测定电位被设定为使得在所述N个第一测定电极和所述N个第二测定电极中不流动电流。
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