CN110036289A - 电化学测定方法以及电化学测定装置 - Google Patents

电化学测定方法以及电化学测定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110036289A
CN110036289A CN201780074798.6A CN201780074798A CN110036289A CN 110036289 A CN110036289 A CN 110036289A CN 201780074798 A CN201780074798 A CN 201780074798A CN 110036289 A CN110036289 A CN 110036289A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active electrode
measurement
current potential
electrode
potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780074798.6A
Other languages
English (en)
Inventor
平本薰
牛尾浩司
安见正博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN110036289A publication Critical patent/CN110036289A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/4833—Physical analysis of biological material of solid biological material, e.g. tissue samples, cell cultures
    • G01N33/4836—Physical analysis of biological material of solid biological material, e.g. tissue samples, cell cultures using multielectrode arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438—Electrodes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供一种电化学测定方法以及电化学测定装置。通过以下的电化学测定方法以电化学的方式对生物体样品的状态进行测定。准备具备作用电极并填充有测定液且使测定液与作用电极相接的电化学测定设备。在测定液放入生物体样品。对作用电极施加测定电位，并测定流过作用电极的电流值。对作用电极施加氧化电位来使作用电极的表面氧化。通过该电化学测定方法，能稳定地进行生物体样品的周围的环境的测定。

Description

电化学测定方法以及电化学测定装置
技术领域
本公开涉及用于测定、分析细胞或组织等的活动状态的电化学测定方法以及电化学测定装置。
背景技术
细胞、组织通过输送、消耗各种物质来进行活动。例如胚胎一边消耗周围的氧一边进行细胞分裂。因此，通过测定细胞、组织等样品的周围的环境，能对该样品的活动状态进行分析。
作为对样品的周围的环境进行测定的方法，例如有使用设置有作用电极的电化学测定设备来进行包含样品的溶液的电化学测定的方法(例如参考专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/055942号
发明内容
通过以下的电化学测定方法以电化学的方式对生物体样品的状态进行测定。准备具备作用电极且填充有测定液并使测定液与作用电极相接的电化学测定设备。将生物体样品放入测定液。对作用电极施加测定电位并测定流过作用电极的电流值。对作用电极施加氧化电位来使作用电极的表面氧化。
通过该电化学测定方法，能稳定地进行生物体样品的周围的环境的测定。
附图说明
图1是实施方式中的电化学测定设备的立体图。
图2是实施方式中的电化学测定装置的概念图。
图3A是图1所示的电化学测定设备的线3A-3A处的截面图。
图3B是图3A所示的电化学测定设备的放大顶视图。
图4是表示实施方式中的电化学测定方法的流程图。
图5是表示图4所示的电化学测定方法中的电位施加规程的图。
图6是表示图4所示的电化学测定方法的其他电位施加规程的图。
图7是表示图4所示的电化学测定方法的又一其他电位施加规程的图。
图8是表示实施方式中的其他电化学测定方法的流程图。
图9是表示图8所示的电化学测定方法的电位施加规程的图。
图10是实施方式中的其他电化学测定设备的顶视图。
图11是表示实施方式中的又一其他电化学测定方法的流程图。
图12是表示图11所示的电化学测定方法的电位施加规程的图。
图13A是图11所示的电化学测定方法的电位施加规程的放大图。
图13B是表示在图13A所示的电位施加规程中对1个作用电极施加的电位的图。
图14A是图11所示的电化学测定方法的其他电位施加规程的放大图。
图14B是表示在图14A所示的电位施加规程中对1个作用电极施加的电位的图。
具体实施方式
以下使用附图来详细说明本公开的实施方式所涉及的电化学测定方法。另外，以下说明的实施方式都表示本公开的优选的一个具体例。因此，以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一例，其宗旨并不是对本公开进行限定。因而，对于以下的实施方式中的构成要素当中未记载于表示本公开的最上位概念的独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
另外，各图是示意图，并不一定严格进行图示。在各图中，对实质相同的结构标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。
图1是实施方式中的电化学测定设备10的立体图。图2是示意表示实施方式中的电化学测定装置30的概念图。图3A是图1所示的电化学测定设备10的线3A-3A处的截面图，示意表示电化学测定设备10的动作。
电化学测定设备10是用于测定胚胎等细胞或生物体的组织等生物体样品101的活动状态的设备。
电化学测定设备10具备容器11和电极芯片12。容器11具有上容器11a和下容器11b。
容器11具有安装于容器11的内部的电极芯片12。容器11是具有用于积存测定液102的存积部13的容器。在存积部13的底面13b设有倒圆锥形状的多个容池14。生物体样品101配置于容池14的内部。容器11例如通过树脂成型等制作。
电极芯片12具有相互为相反侧的上表面12a和下表面12b。电极芯片12的上表面12a具有区域15。在电极芯片12的上表面12a设置作用电极16。区域15是用于在电极芯片12的上表面12a载置生物体样品101的载置部。作用电极16用在生物体样品的电化学测定中。
载置部即区域15例如由设置于电极芯片12的上表面12a的凹部构成。另外，区域15并不限于设置于电极芯片12的凹部。例如，区域15也可以设置于电极芯片12的上表面12a的平坦的部分。
作用电极16包围区域15的周围来设置。作用电极16设置于电极芯片12的上表面12a。通过在电极芯片12设置包围区域15的周围的作用电极16，能将配置于区域15的生物体样品101与作用电极16的距离保持恒定。
如图2所示那样，电化学测定装置30具有电化学测定设备10、与电化学测定设备10连接的控制部34、与控制部34连接的测定部36和与测定部36连接的运算部37。
图3B是电化学测定设备10的放大顶视图，表示容池14的底面14b。如图3A和图3B所示那样，多个作用电极16具有以区域15为中心的实质同心圆形状，且配置在距区域15的中心的距离所不同的位置。由此，电化学测定设备10能在距生物体样品101距离不同的多个位置进行电化学测定。
在电化学测定设备10中，按照下容器11b、电极芯片12和上容器11a的顺序将它们层叠。容池14具有与存积部13的底面13b相连的侧壁面14a、和与侧壁面14a相连的底面14b。在容池14的底面14b形成贯通孔53。即，贯通孔53将上容器11a的下部贯通。在容池14的底面14b，电极芯片12的作用电极16从贯通孔53露出。电极芯片12配置于容池14的下方。
在下容器11b设置位于电极芯片12的下方的贯通孔54。在电极芯片12的下表面12b设置与作用电极16电连接的连接端子17。连接端子17经由贯通孔54在下容器11b的下表面即电化学测定设备10的外部露出。连接端子17与电化学测定装置30的控制部34等外部的测量设备连接。
在上容器11a与电极芯片12之间，为了抑制测定液102的漏出而设置密封件18。
另外，作用电极16也可以设置于区域15之中。另外，连接端子17也可以设置于容器11的侧面。
另外，电化学测定设备10也可以不具有形成于容池14的底面14b的贯通孔53以及电极芯片12。在该情况下，区域15以及作用电极16不是设置于电极芯片12上，而是直接设置于上容器11a的容池14的底面14b。
电化学测定装置30使用电化学测定设备10来进行生物体样品101的电化学测定。电化学测定装置30的控制部34例如向作用电极16施加电压，测定流过作用电极16的电流。
电化学测定装置30还具有台座31、设置部32、端子33以及外罩35。
电化学测定设备10设置于台座31上的设置部32。设置部32例如是设置于台座31的上表面的凹部。电化学测定设备10固定于设置部32的凹部。
在台座31设置端子33。端子33与电化学测定设备10的连接端子17接触。由此，作用电极16与端子33电连接。另外，端子33与控制部34电连接。
控制部34控制对作用电极施加的电位的大小以及电位的施加定时。控制部34包含电源电路以及电位施加电路等。由此，控制部34能进行施加电位的指令信号的生成、电位向作用电极的施加。
测定部36例如测定因施加的电位而流过作用电极16的电流。运算部37基于测定出的电流值来算出例如生物体样品101的活性度。
如图2所示那样，控制部34、测定部36以及运算部37可以分别由独立的电路构成。或者，控制部34、测定部36和运算部37也可以由1个集成电路构成。
电化学测定装置可以具有覆盖设置部32的外罩35。外罩35设置于台座31的上方。外罩35和台座31形成配置电化学测定设备10的空间。由此，设置在设置部32的电化学测定设备10被外罩35完全覆盖。外罩35为了将生物体样品101的测定环境保持为合适的环境而设置。即，外罩35形成与外部大气隔离的测定环境。通过设置外罩35，电化学测定装置30能在合适的环境下对生物体样品101进行测定。所谓合适的环境，例如是与培养器内同样的环境。所谓培养器内的环境，例如是37℃且在空气中具有5％的二氧化碳的环境。
另外，电化学测定装置30也可以不具备外罩35。在该情况下，能在将设置有电化学测定设备10的电化学测定装置30的台座31配置于培养器内的状态下进行测定。
以下参考图3A来说明对生物体样品101进行测定时的电化学测定设备10的动作。
生物体样品101例如是胚胎。胚胎包含未分化以及进行过卵裂的受精卵。
胚胎一边消耗周围的氧一边在卵泡囊内部进行分割。电化学测定设备10能使用作用电极16来测量溶解于胚胎周边的测定液102的部分中的氧量。并且，能根据测量到的氧量来确认胚胎的氧消耗的活动状态。
在存积部13设置参考电极23以及对电极24。
测定液102填充在存积部13以及容池14中，并与作用电极16、参考电极23和对电极24相接。
作用电极16、参考电极23以及对电极24与电化学测定装置30的控制部34电连接。
电化学测定装置30例如是恒电位仪。恒电位仪是使作用电极16相对于参考电极23的电位恒定的装置。
生物体样品101配置在设置于电极芯片12的上表面12a的区域15。
在测量溶解于生物体样品101的周边的测定液102的部分中的氧量时，使用恒电位仪对作用电极16施加氧还原电位。由此，溶解于作用电极16的周边的测定液102中的氧被还原。通过氧被还原，从而电流流过作用电极16。流过作用电极16的电流由测定部36测定。
流过作用电极16的电流值与溶解于作用电极16的周围的测定液102的部分中的氧量存在相关性。因此，通过测量配置于生物体样品101的周围的作用电极16的电流值，能检测生物体样品101的周边的测定液102的部分的溶解氧量、即溶解氧浓度。
另外，也可以不设置对电极24。在该情况下，参考电极23可以除了具有作为参考电极23的作用以外还具有作为对电极24的作用。
图4是实施方式中的电化学测定方法的流程图。图5是表示在图4所示的电化学测定方法中对作用电极16施加的电位的施加定时的电位施加规程。在图5中，纵轴表示对作用电极16施加的电位，横轴表示时间。
以下参考图4以及图5来说明胚胎等单一的生物体样品101的氧消耗量的电化学测定方法。在此，单一的生物体样品101是1个细胞、1个细胞块以及1个组织。在测定液102中以分散的状态被包含的多个细胞并不包含在单一的生物体样品101中。
在电极芯片12的上表面12a设置配置于距区域15不同的距离的多个作用电极16。
在图4所示的电化学测定方法中，对容器11注入测定液102(步骤S010)。之后，对作用电极16施加测定电位Vm，并测定投入生物体样品101之前的空白(blank)状态的电流值I1(步骤S020)。之后，对作用电极16施加氧化电位来使作用电极16的表面氧化(步骤S030)。之后，投入生物体样品101(步骤S040)。之后，对作用电极16施加测定电位Vm，并测定投入生物体样品101之后的电流值I2(步骤S050)。之后，对作用电极16施加氧化电位来使作用电极16的表面氧化(步骤S060)。之后，将生物体样品101回收(步骤S070)。之后，对作用电极16施加测定电位Vm，并测定将生物体样品101回收之后的空白状态的电流值I3(步骤S080)。之后，对作用电极16施加氧化电位来使作用电极16的表面氧化(步骤S090)。之后，根据测定出的电流值I1、I2、I3来算出测定液102中的物质的浓度、即溶解氧量，也就是溶解氧浓度(步骤S100)。能够根据算出的溶解氧浓度来推测生物体样品101的活性度。
以下对各步骤进行详述。
在步骤S010中，在容器11的存积部13以及容池14放入测定液102。测定液102与作用电极16、参考电极23以及对电极24接触。然后，将电化学测定设备10设置在电化学测定装置30的设置部32。这时，连接端子17与端子33接触。另外，在实施方式中，使用铂电极作为作用电极16以及对电极24来进行说明。另外，作为参考电极23，使用铂的伪参考电极来进行说明。但是，电极材料并不限定于此。例如，参考电极也可以是银电极或氯化银电极。
另外，在将测定液102预先填充到容器11的情况下，也可以从步骤S020开始。
在将生物体样品101放入测定液102之前，在步骤S020中，在图5所示的期间T1当中的期间T1a对作用电极16施加测定电位Vm，并测定投入生物体样品101之前的流过作用电极16的电流值I1。测定电位Vm是氧还原电位。在实施方式中，测定电位Vm相对于参考电极23是负的电位。例如，测定电位Vm是-0.6V。在60秒到100秒的40秒的期间T1a对作用电极16施加测定电位Vm。期间T1a的长度例如是10秒到120秒。由于通过对作用电极16施加测定电位Vm，作用电极16的周边的测定液102的部分中的溶解氧就被还原，因此氧还原电流流过作用电极16。电化学测定装置30测定流过作用电极16的该氧还原电流的电流值I1。另外，测定电位Vm的正负的极性根据成为测定对象的物质而不同。还有时测定电位Vm会相对于参考电极23成为正的电位。例如，在对测定液102中的过氧化氢的浓度进行测定的情况下，测定电位Vm相对于参考电极23是正的电位。
在步骤S020中，能测定不受生物体样品101的影响的空白状态的测定液102中所包含的溶解氧的量即溶解氧的浓度所引起的电流值I1。
另外，在期间T1a之前，不对作用电极16施加电位。即，作用电极16从参考电极23电浮置。
在步骤S030中，对作用电极16施加氧化电位Vo。氧化电位Vo是为了使作用电极16的表面氧化而必需的电位。氧化电位Vo例如是+0.7V。氧化电位Vo大小优选比测定液102不发生电分解的电位的最大值小，且比作用电极16的表面充分发生氧化的电位的最小值大。优选地，氧化电位Vo为0.1V以上且1.3V以下。
在继期间T1a之后的100秒到104秒的4秒的期间T1b，对作用电极16施加氧化电位Vo。由此，作用电极16的表面发生氧化。通过将作用电极16的表面氧化，能将作用电极16的表面状态维持在恒定的状态。由此，能稳定地进行之后的测定。
期间T1是施加测定电位Vm的期间T1a和施加氧化电位Vo的期间T1b的合计的期间。
在步骤S040中，在继期间T1之后的期间T2，将生物体样品101投入到电化学测定设备10。期间T2是104秒到164秒的60秒。关于期间T2的长度，设定操作者投入生物体样品101所需的时间。例如，期间T2的长度是30秒到120秒。
在期间T2，作用电极16从参考电极23电浮置。在图5中，期间T2的点线不是表示特定的电位，而是表示作用电极16电浮置且不对作用电极16施加电位。即，生物体样品101在不对作用电极16施加电位的期间T2被放入测定液102。这时，电流不流过作用电极16，因此能抑制伴随生物体样品101投入的电流噪声的产生。另外，即使在生物体样品101接触到作用电极16的情况下，电流也不流过生物体样品101，因此能防止生物体样品101受到电流所引起的损伤。
在步骤S050中，在继期间T2之后的期间T3a，对作用电极16施加测定电位Vm，在投入生物体样品101之后的生物体样品101进入测定液102的状态下，测定流过作用电极16的电流的电流值I2。测定电位Vm是氧还原电位。在实施方式中，测定电位Vm例如是-0.6V。在164秒到204秒的40秒的期间T3a对作用电极16施加测定电位Vm。期间T3a的长度根据生物体样品101的大小、种类来适当决定，在实施方式中，例如是10秒到120秒。由于通过对作用电极16施加测定电位Vm，作用电极16的周边的测定液102的部分之中的溶解氧就被还原，因此氧还原电流流过作用电极16。电化学测定装置30测定流过作用电极16的该氧还原电流的电流值I2。
在步骤S050中，能测定受到生物体样品101的呼吸活动的影响的溶解氧量(溶解氧浓度)所引起的电流值I2。
载置的生物体样品101伴随呼吸活动而消耗测定液102中所包含的周围的溶解氧。因此，测定液102中的溶解氧在生物体样品101的附近成为稀薄的状态。另外，测定液102中的溶解氧的量是越远离生物体样品101则越接近测定液102的饱和溶解氧的量。
生物体样品101的呼吸活动越活跃，则在生物体样品101的附近就消耗越多的氧。即，形成于生物体样品101的周边的氧浓度的梯度的大小由生物体样品101即受精卵的呼吸活动量来决定。
在步骤S060中，在204秒到208秒的4秒的继期间T3a之后的期间T3b，对作用电极16施加氧化电位Vo。氧化电位Vo是为了使作用电极16的表面氧化而必需的电位。氧化电位Vo例如是+0.7V。由此，作用电极16的表面发生氧化。通过将作用电极16的表面氧化，能将作用电极16的表面状态维持在恒定的状态。由此，能稳定地进行之后的测定。
期间T3是施加测定电位Vm的期间T3a和施加氧化电位Vo的期间T3b的合计的期间。
在步骤S070中，在继期间T3之后的期间T4，将生物体样品101从电化学测定设备10回收，即，从测定液102将生物体样品101取出。期间T4是208秒到268秒的60秒。关于期间T4的长度，设定操作者回收生物体样品101所需的时间。例如是30秒到120秒。
在期间T4，作用电极16从参考电极23电浮置。在图5中，期间T4的点线表示不对作用电极16施加电位，而不是表示特定的电位。即，在期间T4，生物体样品101在未对作用电极16施加电位的状态下被回收，被从测定液102取出。这时，由于电流不流过作用电极16，因此能抑制伴随生物体样品101回收的电流噪声的产生。另外，即使在生物体样品101接触到作用电极16的情况下，电流也不流过生物体样品101，因此能防止生物体样品101受到电流所引起的损伤。
在步骤S080中，在继期间T4之后的268秒到308秒的40秒的期间T5a，对作用电极16施加测定电位Vm，并测定回收生物体样品101之后的流过作用电极16的电流的电流值I3。测定电位Vm是氧还原电位。在实施方式中，测定电位Vm例如是-0.6V。期间T5a的长度例如是10秒到120秒。通过对作用电极16施加测定电位Vm，作用电极16的周边的测定液102的部分之中的溶解氧就被还原，因此氧还原电流流过作用电极16。电化学测定装置30测定流过作用电极16的该氧还原电流的电流值I3。
在步骤S080中，能测定不受生物体样品101的影响的空白状态的测定液102中包含的溶解氧量(溶解氧浓度)所引起的电流值I3。
在步骤S090中，在继期间T5a之后的308秒到312秒的4秒的期间T5b，对作用电极16施加氧化电位Vo。氧化电位Vo是为了使作用电极16的表面氧化而必需的电位。氧化电位Vo例如是+0.7V。由此，作用电极16的表面发生氧化。通过将作用电极16的表面氧化，能将作用电极16的表面状态维持在恒定的状态。由此，能稳定地进行之后的测定。
期间T5是施加测定电位Vm的期间T5a和施加氧化电位Vo的期间T5b的合计的期间。
另外，在步骤S080之后，在不对作用电极16施加电位来进行电流值的测定的情况下，不需要维持作用电极16的表面状态，因此可以不进行步骤S090。
另外，步骤S020、S050、S080的测定电位Vm优选是相同的值。另外，步骤S030、S060、S090的氧化电位Vo优选是相同的值。
进而，在期间T1、T3、T5中，施加测定电位Vm的期间T1a、T3a、T5a的长度优选相同。另外，在期间T1、T3、T5中，施加氧化电位Vo的期间T1b、T3b、T5b的长度优选相同。
在步骤S100中，使用测定出的电流值I1、I2、I3来算出生物体样品101的周围的测定液102的部分的溶解氧浓度。
以下使用在步骤S050中测量出的电流值I2来说明步骤S050中的生物体样品101的周围的溶解氧浓度的算出方法。
首先，用以多个作用电极16当中的某作用电极16测定出的电流值I1除该作用电极16的电流值I2，来求取该作用电极16中的电流变化率I*2。
I*2＝I2/I1…(1)
即使流过多个作用电极16的电流值I1、I2的绝对值不同，也能归一化成电流变化率I*2。
在步骤S050中，由各作用电极消耗的氧浓度C*使用测定液102的主体(bulk)部分的溶解氧浓度C以式(2)表征。
C*＝I*2×C＝(I2/I1)×C…(2)
如前述那样，在步骤S050中，伴随生物体样品101的氧消耗，在生物体样品101的附近，溶解氧浓度成为稀薄的状态。另外，越远离生物体样品101，生物体样品101给测定液102中的溶解氧带来的影响越小。
因而，在步骤S050中，多个作用电极16当中更接近生物体样品101的作用电极16的电流变化率I*2变大。另外，多个作用电极16当中更远离生物体样品101的作用电极16的电流变化率I*2变小。
作用电极16中的电流变化率I*2与作用电极16距生物体样品101的距离成反比。
因此，伴随生物体样品101的氧消耗而形成的氧浓度梯度ΔC使用生物体样品101的半径r、和从生物体样品101的中心到作用电极16的中心的距离R，以式(3)表征。
ΔC＝(C-C*)×R/r…(3)
距离R可以是顶视观察下的从生物体样品101的中心到作用电极16的中心的距离。另外，生物体样品101的中心可以是区域15即载置部的中心。
在胚胎等球形的生物体样品101中，因呼吸活动而从生物体样品101的中心起以球面状形成氧浓度梯度。因此，向球形的生物体样品101的表面的氧通量的总和、即氧消耗量F由于遵循Fick的第一定律，因此使用测定液102中的溶解氧的扩散系数D以式(4)表征。
F＝4×π×r×D×ΔC…(4)
在实施方式中，由于生物体样品101配置于平面的电极芯片的上表面12a的区域15，因此溶解氧从区域15的中心起以半球面状进行扩散。
因此，实施方式中的生物体样品101的氧消耗量F以式(5)表征。
F＝2×π×r×D×ΔC…(5)
步骤S020、S080中的溶解氧浓度以及氧通量也与上述同样地求取。
另外，实际上，由于作用电极16的表面的附着物等，流过各作用电极16的氧还原电流的值会随着时间经过而减少。
另外，有时因容池14的内部的测定液102的对流的影响，在空白状态下也会在容池14的内部形成氧通量。
因此，为了提高算出的生物体样品101的氧消耗量F的精度，也可以用步骤S020、步骤S080的空白状态下的氧通量来补正在步骤S050中求得的氧通量。
另外，也可以在将生物体样品101放入测定液102的状态下多次测定流过作用电极16的电流值。在该情况下，能通过在步骤S040、S070之间交替重复进行步骤S050、S060，来多次测定将生物体样品101放入测定液102的状态下的电流值。
另外，也可以在培养器内实施上述的电化学测定方法。
另外，算出的物质的浓度并不限于溶解氧浓度。例如，物质的浓度可以是表示生物体样品101的活性的物质的浓度。
另外，生物体样品101的电化学测定可以仅进行实施方式中的电化学测定方法的步骤S010～S100当中的一部分步骤，而不进行另一部分步骤。例如，可以不进行步骤S080～S090中的电流值I3的测定，而在步骤S010～S070中仅测定电流值I1、I2。另外，也可以不进行步骤S020、S030中的电流值I1的测定，而在步骤S010、S040到S100中仅测定电流值I2、I3。或者，也可以不进行步骤S020、S030、S080、S090中的电流值I1、I3的测定，而在步骤S010、S040～S070、S100中仅测定电流值I2。
如前述那样，电化学测定装置30的控制部34为了进行上述的实施方式中的电化学测定方法而进行如下步骤：对作用电极16施加测定电位Vm并测定投入生物体样品101之前的电流值I1；对作用电极16施加氧化电位Vo；对作用电极16施加测定电位Vm并测定投入生物体样品101之后的电流值I2；对作用电极16施加氧化电位Vo；对作用电极16施加测定电位Vm并测定回收生物体样品101之后的电流值I3。
控制部34可以不进行上述步骤中的至少一部分。
在前述的现有的电化学测定中，生物体样品的周围的环境的测定通过在生物体样品的投入的前后、或回收的前后对作用电极施加测定电位的方法来进行。但是，在该方法中，在生物体样品的投入或回收的前后的测定、或样品的随时间经过的测定中，因测定电位的施加而流过作用电极的电流值不稳定，测定结果的再现性低。因此，有时不能稳定地进行生物体样品的周围的环境的测定。
如前述那样，通过实施方式中的电化学测定方法，能稳定地进行生物体样品101的周围的环境的测定。
(实施方式中的变形例1)
图6表示实施方式中的图4所示的电化学测定方法中的其他电位施加规程。
该电位施加规程相对于图5所示的电位施加规程在期间T1、T3、T5(T1a、T3a、T5a)中的测定电位Vm的施加方法上不同，在各期间，测定电位Vm以由多个脉冲构成的脉冲状的波形来施加。即，在与步骤S020、S050、S090分别对应的期间T1、T3、T5当中的期间T1a、T3a、T5a各自中，控制部34对作用电极16交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn。非测定电位Vn是电化学测定装置30的开电路电位，即，是将作用电极16开放时的作用电极16的电位。在施加了非测定电位Vn的状态下，电流不流过作用电极16。非测定电位Vn例如是0.05V。在各期间，测定电位Vm的1个脉冲的宽度优选是1秒到10秒。
控制部34在期间T1a、T3a、T5a对作用电极16施加由测定电位Vm和非测定电位Vn构成的脉冲状的波形的测定电位Vm后，在接下来的期间T1b、T3b、T5b对作用电极16施加氧化电位Vo。
在期间T1a、T3a、T5a施加的测定电位Vm的脉冲波形优选相互相同。即，图5所示的测定电位Vm的脉冲波形的多个脉冲的宽度以及周期优选相互相等。
通过施加具有脉冲形状的测定电位Vm，要测量的电流值I1、I2、I3的波形也具有脉冲形状。例如，可以使用通过期间T1a的测定电位Vm的最初的脉冲而得到的电流值I1将其他电流值I2、I3归一化，即，可以将电流值I1、I2、I3分别用电流值1、I2/I1、I3/I1置换。由此，能得到归一化的氧还原电流的值。
通过将测定电位Vm设为脉冲状，能缩短在生物体样品101配置于区域15的状态下施加测定电位Vm的时间的累计时间。
通过缩短测定电位Vm的施加的累计时间，能抑制因氧的还原而产生的还原物蓄积在作用电极16的表面。另外，还能减小生物体样品101因还原物而会受到的影响。
另外，在期间T1a、T3a、T5a，控制部34可以对作用电极16施加交替重复测定电位Vm和0V的脉冲形状的波形的电位。
(实施方式中的变形例2)
图7表示实施方式中的图4所示的电化学测定方法中的又一其他电位施加规程。
该电位施加规程相对于图5所示的电位施加规程在期间T1、T3、T5中的施加氧化电位Vo的定时上不同。
在图7所示的电位施加规程中，氧化电位Vo在期间T1的最初施加。即，在期间T1，控制部34在对作用电极16施加测定电位Vm之前，对作用电极16施加氧化电位Vo。在实施方式中，在期间T1开始的60秒到64秒的4秒的期间T1b对作用电极16施加氧化电位Vo，在继期间T1b之后的期间T1a，对作用电极16施加氧化电位Vo。通过对作用电极16施加氧化电位Vo，从而作用电极16的表面发生氧化。由此，能在测定电流值I1之前去除附着于作用电极16的表面的污染物等物质。另外，能将作用电极16的表面的状态重置。
在期间T3、T5，也与期间T1同样地施加氧化电位Vo和测定电位Vm。即，在期间T3中，在期间T3开始的期间T3b对作用电极16施加氧化电位Vo，在继期间T3b之后的期间T3a对作用电极16施加氧化电位Vo。在期间T5中，在期间T5开始的期间T5b对作用电极16施加氧化电位Vo，在继期间T5b之后的期间T5a对作用电极16施加氧化电位Vo。
另外，在最初的作用电极16的表面未附着污染物等物质而表面的状态令人满意的情况下，也可以在期间T1a不对作用电极16施加氧化电位Vo。
另外，在图7所示的电位施加规程中，在期间T1a、T2a、T5a施加的测定电位Vm的波形可以与图6所示的电位施加规程同样是由多个脉冲构成的脉冲波形。
(实施方式中的变形例3)
图8是实施方式中的其他电化学测定方法的流程图。图9表示图8所示的电化学测定方法中的电位施加规程。在图8和图9中对与图4和图6相同的部分标注相同的参考编号。在图8所示的电化学测定方法和图9所示的电位施加规程中，相对于图4所示的电化学测定方法和图6所示的电位施加规程，在期间T1之前进一步设置对作用电极16交替施加还原电位Vr和氧化电位Vo的期间T110，在这一点上不同。
在图8所示的电化学测定方法中，在注入测定液102的步骤101之后且测定电流值I1的步骤S020之前使作用电极16稳定化(步骤S015)。通过进行步骤S015，作用电极16的表面状态得到改善，测定的电流值稳定。
在步骤S015中，在期间T1之前的期间T110，控制部34对作用电极16施加还原电位Vr。具体地，在步骤S015中，在期间T1之前的期间T110，控制部34将还原电位Vr和氧化电位Vo交替重复地以由多个脉冲构成的脉冲波形对作用电极16进行施加。还原电位Vr例如是-0.6V。还原电位Vr和测定电位Vm可以是相同的值，也可以是不同的值。氧化电位Vo例如是+0.7V。
在图8所示的电化学测定方法中，在进行了步骤S015后，与图4所示的电化学测定方法同样地依次进行步骤S020以后的步骤。
期间T110是为了作用电极16稳定化而必需的时间。在期间T110，控制部34可以一边监控流过作用电极16的电流的值一边决定施加还原电位Vr和氧化电位Vo的时间。
流过作用电极16的电流值通过对作用电极16施加一段时间的电位而稳定。因此，通过在测定电流值I1之前预先对作用电极16施加氧化电位Vo和还原电位Vr，能减小在步骤S020中测量的电流值I1的电流变动。
另外，通过设置步骤S015，能在进行步骤S020的测定之前检测作用电极16以及电化学测定装置30的异常。例如，控制部34能基于在步骤S015中得到的电流值来显示表示错误的指标。
另外，控制部34也可以在与步骤S015对应的期间T110不以脉冲波形对作用电极16施加电位。例如，控制部34可以在期间T110以给定长度的期间T110对作用电极16持续施加氧化电位Vo。
另外，在图9所示的电位施加规程中，在期间T1a、T2a、T5a，也可以不是施加脉冲波形，而是控制部34对作用电极16持续施加测定电位Vm。
(实施方式中的变形例4)
图10是实施方式中的其他电化学测定设备50的顶视图。在图10中，对与图1到图3B所示的电化学测定设备10相同的部分标注相同的参考编号。
在电化学测定设备50中，在存积部13的底面13b设置多个容池41、42、43、44。将容池41、42、43、44总称为容池14。容池14的数目优选是2～6个。多个容池14(41～44)各自具有与图3A和图3B所示的电化学测定设备10的容池14同样的结构。在各容池14的下方分别配置电极芯片12。在容池41的内部设置作用电极61。在容池42的内部设置作用电极62。在容池43的内部设置作用电极63。在容池44的内部设置作用电极64。将作用电极61、62、63、64总称为作用电极16。在电化学测定设备50中，能并列测定配置于多个容池14的多个生物体样品101。
生物体样品101一个一个地配置在各个容池14内的区域15。
电化学测定设备50与电化学测定设备10同样地进行动作。
图11是表示利用电化学测定设备50的电化学测定方法的流程图。以下说明本变形例中的测定多个生物体样品101的活性状态的方法。
在图11所示的电化学测定方法中，对容器11注入测定液102(步骤S011)。之后，在各容池14中测定对测定液102投入生物体样品101之前的空白状态的电流值I1x(步骤S021)。之后，对各作用电极16施加氧化电位Vo(步骤S031)。之后，将多个生物体样品101一个一个地投入各容池14(步骤S041)。之后，在各容池14中测定投入生物体样品101之后的电流值I2x(步骤S051)。之后，对各作用电极16施加氧化电位Vo(步骤S061)。之后，从各容池14将生物体样品101回收并取出(步骤S071)。之后，在各容池14中测定回收生物体样品101之后的空白状态的电流值I3x(步骤S081)。之后，根据测定出的电流值I1x、I2x、I3x来算出各容池14的测定液102中的溶解氧浓度(步骤S101)。
图12表示图11所示的电化学测定方法中的电位施加规程。在图12中，纵轴表示对作用电极16施加的电位，横轴表示时间。
以下详述图11所示的电化学测定方法。
在步骤S011中，对容器11的存积部13注入测定液102，在多个容池14填充测定液102。
在步骤S021中，对分别配置于多个容池14的作用电极16依次施加测定电位Vm，以多个容池14各自的作用电极16来测定投入生物体样品101之前的电流值I1x。在此，电流值I1x表示各容池14中的各自的电流值。测定电位Vm在期间T121对作用电极16进行施加。
图13A放大表示图12中的期间T121。图13A所示的电位施加规程在期间T121一次一次地测定流过各容池14的作用电极16的电流值I1x。
期间T121由期间T121a和继期间T121a之后的期间T121b构成。期间T121a由期间TaA、继期间TaA之后的期间TaB、继期间TaB之后的期间TaC和继期间TaC之后的期间TaD构成。期间T121b由期间TbA、继期间TbA之后的期间TbB、继期间TbB之后的期间TbC和继期间TbC之后的期间TbD构成。
在期间TaA，对配置于多个容池14当中的1个容池41的作用电极61施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaA，对作用电极61交替重复施加非测定电位Vn和测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaA对作用电极61持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池41内的作用电极61的电流值I11。在期间TaA，配置于多个容池14当中的其他容池42～44的作用电极62～64从参考电极23电浮置。
在期间TaB，对配置于多个容池14当中的1个容池42的作用电极62施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaB，对作用电极62交替重复施加非测定电位Vn和测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaB对作用电极62持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池42内的作用电极62的电流值I12。在期间TaB，配置于多个容池14当中的其他容池41、43、44的作用电极61、63、64从参考电极23电浮置。
在期间TaC，对配置于多个容池14当中的1个容池43的作用电极63施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaC，对作用电极63交替重复施加非测定电位Vn和测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaC对作用电极63持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池43内的作用电极63的电流值I13。在期间TaC，配置于多个容池14当中的其他容池41、42、44的作用电极61、62、64从参考电极23电浮置。
在期间TaD，对配置于多个容池14当中的1个容池44的作用电极64施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaD，交替重复施加非测定电位Vn和测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaD对作用电极64持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池44内的作用电极64的电流值I14。在期间TaD，配置于多个容池14当中的其他容池41～43的作用电极61～63从参考电极23电浮置。
如上述那样，在各个期间，对作用电极16施加的测定电位Vm以脉冲形状的波形进行施加。另外，在各个期间，对作用电极16施加的测定电位Vm也可以是非脉冲形状的恒定的电位。
通过如此地依次切换施加测定电位Vm的作用电极16，能依次测定流过各作用电极16的电流值I1x。
在步骤S031中，在继期间T121a之后的期间T121b，对多个容池14各自的作用电极16施加氧化电位Vo。由此，使各作用电极16的表面氧化。在测定了各作用电极16中的电流值I1x之后，对各作用电极16依次施加氧化电位Vo。
详细地，在继期间T121a中最后的期间TaD之后的期间TbA，对作用电极61施加氧化电位Vo，其他作用电极62～64从参考电极23电浮置。在继期间TbA之后的期间TbB，对作用电极62施加氧化电位Vo，其他作用电极61、63、64从参考电极23电浮置。在继期间TbB之后的期间TbC，对作用电极63施加氧化电位Vo，其他作用电极61、62、64从参考电极23电浮置。在继期间TbC之后的期间TbD，对作用电极64施加氧化电位Vo，其他作用电极61～63从参考电极23电浮置。
图13B表示图13A所示的电位施加规程中的在期间T121对作用电极61施加的电位。如前述那样，在期间T121a的最初的期间TaA，控制部34对作用电极61交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极61的电流值I11。在继期间TaA之后的期间TaB～TaD，控制部34使作用电极61从参考电极23电浮置。在继期间TaD之后的期间T121b的最初的期间TbA，控制部34对作用电极61施加氧化电位Vo。在继期间TbA之后的期间TbB～TbD，控制部34使作用电极61从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34也可以在期间TaA不对作用电极61施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
控制部34也对其他作用电极62～64与作用电极61错开定时来施加测定电位Vm、非测定电位Vn和氧化电位Vo。
即，在期间TaA，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在继期间TaA之后的期间TaB，控制部34对作用电极62交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极62的电流值I12。在继期间TaB之后的期间TaC、TaD，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在继期间TaD之后的期间TbA，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在继期间TaA之后的期间TbB，控制部34对作用电极62施加氧化电位Vo。在继期间TbB之后的期间TbC、TbD，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34也可以在期间TaB不对作用电极62施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
在期间TaA、TaB，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在继期间TaB之后的期间TaC，控制部34对作用电极62交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极63的电流值I13。在继期间TaC之后的期间TaD，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在继期间TaD之后的期间TbA、TbB，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在继期间TaB之后的期间TbC，控制部34对作用电极63施加氧化电位Vo。在继期间TbC之后的期间TbD，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34也可以在期间TaC不对作用电极63施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
在期间TaA～TaC，控制部34使作用电极64从参考电极23电浮置。在继期间TaC之后的期间TaD，控制部34对作用电极62交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极64的电流值I14。在继期间TaD之后的期间TbA～TbC，控制部34使作用电极64从参考电极23电浮置。在继期间TbC之后的期间TbD，控制部34对作用电极64施加氧化电位Vo。如前述那样，控制部34也可以在期间TaC不对作用电极64施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
在步骤S041中，在期间T122，将多个生物体样品101一个一个地投入多个容池14各自中。在步骤S041中，各作用电极16是电浮置的状态。
在步骤S051中，对分别配置于多个容池14的作用电极16依次施加测定电位Vm，并以多个容池14各自的作用电极16来测定投入生物体样品101之后的电流值I2x。在此，电流值I2x表示各容池14中的各自的电流值。在期间T123对作用电极16施加测定电位Vm。在步骤S051，通过与步骤S021相同的电位施加方法对作用电极16施加测定电位Vm。如此地，能测定电流值I2x。
在步骤S061中，对多个容池14各自的作用电极16施加氧化电位Vo。由此，使各作用电极16的表面氧化。在测定了各作用电极16中的电流值I2x之后，对各作用电极16依次施加氧化电位Vo。在步骤S061中，通过与步骤S031相同的电位施加方法对作用电极16施加氧化电位Vo。由此，各作用电极16的表面依次被氧化。
在步骤S071中，在期间T124从多个容池14各自回收生物体样品101。在步骤S071中，各作用电极16是电浮置的状态。
在步骤S081中，对分别配置于多个容池14的作用电极16依次施加测定电位Vm，并以多个容池14各自的作用电极16来测定将生物体样品101回收后的电流值I3x。在此，电流值I3x表示各容池14中的各自的电流值。在期间T125，对作用电极16施加测定电位Vm。在步骤S081中，通过与步骤S021相同的电位施加方法对作用电极16施加测定电位Vm。由此，能测定电流值I3x。
在步骤S091中，对多个容池14各自的作用电极16施加氧化电位Vo。由此，使各作用电极16的表面氧化。在测定了各作用电极16中的电流值I2x之后，对各作用电极16依次施加氧化电位Vo。在步骤S061中，通过与步骤S031相同的电位施加方法对作用电极16施加氧化电位Vo。由此，各作用电极16的表面依次被氧化。
另外，在步骤S081之后，在不对各作用电极16施加电位来进行电流值的测定的情况下，由于不需要维持作用电极16的表面状态，因此可以不设置步骤S091。
在步骤S101中，根据测定出的电流值I1x、I2x、I3x来算出各容池14的测定液102中的溶解氧浓度。
另外，在步骤S031、S061、S091中，也可以在各容池中测定电流值之前或测定之后，对多个容池14一次同时施加氧化电位Vo。
图14A放大表示图11和图12所示的电化学测定方法中的其他电位施加规程的期间T121。在图14A中，纵轴表示对作用电极16施加的电位，横轴表示时间。在图14A所示的电位施加规程中，期间T121a由按如下顺序连续的期间TaA1、TaB1、TaC1、TaD1、TaA2、TaB2、TaC2、TaD2、TaA3、TaB3、TaC3、TaD3构成。
在图14A所示的电位施加规程中，在图11所示的步骤S021、S051、步骤S081中，多次重复进行对分别配置于多个容池14的作用电极16依次施加测定电位Vm的操作。由此，测定电流值I1x、I2x、I3x。即，在各步骤中的电流值的测量中，多次重复期间TaA～TaD。以下详述其动作。
在期间TaA1、TaA2、TaA3，对配置于多个容池14当中的1个容池41的作用电极61施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaA1、TaA2、TaA3，在施加了非测定电位Vn之后，施加测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaA1、TaA2、TaA3对作用电极61持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池41内的作用电极61的电流值I11。在期间TaA1、TaA2、TaA3，配置于多个容池14当中的其他容池42～44的作用电极62～64从参考电极23电浮置。
在分别继期间TaA1、TaA2、TaA3之后的期间TaB1、TaB2、TaB3，对配置于多个容池14当中的1个容池42的作用电极62施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaB1、TaB2、TaB3，在施加了非测定电位Vn之后，施加测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaB1、TaB2、TaB3对作用电极62持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池42内的作用电极62的电流值I12。在期间TaB1、TaB2、TaB3，配置于多个容池14当中的其他容池41、43、44的作用电极61、63、64从参考电极23电浮置。
在分别继期间TaB1、TaB2、TaB3之后的期间TaC1、TaC2、TaC3，对配置于多个容池14当中的1个容池43的作用电极63施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaC1、TaC2、TaC3，在施加了非测定电位Vn之后，施加测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaC1、TaC2、TaC3对作用电极63持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池43内的作用电极63的电流值I13。在期间TaC1、TaC2、TaC3，配置于多个容池14当中的其他容池41、42、44的作用电极61、62、64从参考电极23电浮置。
在分别继期间TaC1、TaC2、TaC3之后的期间TaD1、TaD2、TaD3，对配置于多个容池14当中的1个容池44的作用电极64施加测定电位Vm。在实施方式中，在期间TaD1、TaD2、TaD3，在施加了非测定电位Vn之后，施加测定电位Vm。控制部34也可以在期间TaD1、TaD2、TaD3对作用电极64持续施加测定电位Vm，而不施加非测定电位Vn。由此，测定流过容池44内的作用电极64的电流值I14。在期间TaD1、TaD2、TaD3，配置于多个容池14当中的其他容池41～43的作用电极61～63从参考电极23电浮置。
在图14A所示的电位施加规程中，控制部34在期间T121b与图13A和图13B所示的电位施加规程同样地对作用电极26(61～64)施加氧化电位Vo。
图14B表示图14A所示的电位施加规程中的在期间T121对作用电极61施加的电位。如前述那样，在期间T121a的最初的期间TaA1、TaA2、TaA3，控制部34对作用电极61交替施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极61的电流值I11。在分别继期间TaA1、TaA2、TaA3之后的期间TaB1～TaD1，控制部34使作用电极61从参考电极23电浮置。在继期间TaD3之后的期间T121b的最初的期间TbA，控制部34对作用电极61施加氧化电位Vo。在继期间TbA之后的期间TbB～TbD，控制部34使作用电极61从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34可以在期间TaA1、TaA2、TaA3不对作用电极61施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
控制部34也对其他作用电极62～64与作用电极61错开定时来施加测定电位Vm、非测定电位Vn和氧化电位Vo。
即，在期间TaA1、TaA2、TaA3，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在分别继期间TaA1、TaA2、TaA3之后的期间TaB1、TaB2、TaB3，控制部34对作用电极62交替施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极62的电流值I12。在继期间TaB1、TaB2、TaB3之后的期间TaC1、TaD1、TaC2、TaD2、TaC3、TaD3，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在继期间TaD3之后的期间TbA，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。在继期间TaA之后的期间TbB，控制部34对作用电极62施加氧化电位Vo。在继期间TbB之后的期间TbC、TbD，控制部34使作用电极62从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34也可以在期间TaB不对作用电极62施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
在期间TaA1、TaA2、TaA3、TaB1、TaB2、TaB3，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在分别继期间TaB1、TaB2、TaB3之后的期间TaC1、TaC2、TaC3，控制部34对作用电极62交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极63的电流值I13。在分别继期间TaC1、TaC2、TaC3之后的期间TaD1、TaD2、TaD3，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在继期间TaD3之后的期间TbA、TbB，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。在继期间TaB之后的期间TbC，控制部34对作用电极63施加氧化电位Vo。在继期间TbC之后的期间TbD，控制部34使作用电极63从参考电极23电浮置。如前述那样，控制部34也可以在期间TaC1、TaC2、TaC3不对作用电极63施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
在期间TaA1、TaA2、TaA3、TaB1、TaB2、TaB3、TaC1、TaC2、TaC3，控制部34使作用电极64从参考电极23电浮置。在分别继期间TaC1、TaC2、TaC3之后的期间TaD1、TaD2、TaD3，控制部34对作用电极62交替重复施加测定电位Vm和非测定电位Vn，并测定流过作用电极64的电流值I14。在继期间TaD3之后的期间TbA～TbC，控制部34使作用电极64从参考电极23电浮置。在继期间TbC之后的期间TbD，控制部34对作用电极64施加氧化电位Vo。如前述那样，控制部34也可以在期间TaC1、TaC2、TaC3不对作用电极64施加非测定电位Vn而持续施加测定电位Vm。
电化学测定装置30按对各容池14的作用电极16施加的测定电位Vm的每1个脉冲来切换作用电极16而进行施加。如此地，通过按每1个脉冲进行容池14的切换，能使步骤S021、S081中的空白测定以及步骤S051中的生物体样品的活性测定中的各容池14的测定的时间间隔大致相同。另外，在1次操作的各个区间对作用电极16施加的测定电位Vm并不限于1个脉冲，也可以具有多个脉冲。
测定电位Vm的脉冲数的总和是要测定的生物体样品101的数目的整数倍。
另外，对1个作用电极61施加的测定电位Vm的脉冲的数目和宽度优选与对其他作用电极62、63、64施加的测定电位Vm的脉冲的数目和宽度分别相等。
在上述的实施方式中，每次测定溶解氧浓度时，测定电位Vm就是还原电位Vr。但是，在电化学测定中，有时会使用氧化电位Vo来作为测定电位Vm。在该情况下，在对作用电极16取代氧化电位Vo而施加还原电位Vr、即上述的电位施加概要中，通过相互调换测定电位Vm和氧化电位Vo，能将作用电极16的表面的状态维持恒定。
以上，基于实施方式说明了一个或多个方案所涉及的电化学测定方法，但本公开并不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，则将本领域技术人员所想到的各种变形施加到本实施方式而得到的方式、组合不同实施方式中的构成要素而构建的方式就也可以包含在一个或多个方案的范围内。
在上述的实施方式中，“上表面”、“下表面”、“上容器”、“下容器”等示出方向的用语表示仅由电极芯片、容器等电化学测定设备的结构构件的相对位置关系决定的相对方向，并不表示铅垂方向等绝对的方向。
附图标记说明
10、50 电化学测定设备
11 容器
12 电极芯片
13 存积部
14、41～44 容池
15 区域
16、61～64 作用电极
17 连接端子
18 密封件
101 生物体样品
102 测定液
23 参考电极
24 对电极
30 电化学测定装置
33 端子
34 控制部
35 外罩
36 测定部
37 运算部

Claims (12)

1.一种电化学测定方法，以电化学的方式对生物体样品的状态进行测定，所述电化学测定方法包括如下步骤：
准备具备作用电极且填充有测定液并使所述测定液与所述作用电极相接的电化学测定设备；
将所述生物体样品放入所述测定液；
对所述作用电极施加测定电位，并测定流过所述作用电极的电流值；和
对所述作用电极施加氧化电位来使所述作用电极的表面氧化。
2.根据权利要求1所述的电化学测定方法，其中，
测定流过所述作用电极的所述电流值的所述步骤包括如下步骤：
在将所述生物体样品放入所述测定液的所述步骤之前，对所述作用电极施加所述测定电位，并测定流过所述作用电极的第1电流值；和
在所述生物体样品进入所述测定液的期间，对所述作用电极施加所述测定电位，并测定流过所述作用电极的第2电流值，
使所述作用电极的所述表面氧化的所述步骤包括如下步骤：
在测定所述第1电流值的所述步骤之后，对所述作用电极施加所述氧化电位来使所述作用电极的所述表面氧化。
3.根据权利要求2所述的电化学测定方法，其中，
所述电化学测定方法还包括如下步骤：
从所述测定液取出所述生物体样品，
使所述作用电极的所述表面氧化的所述步骤还包括如下步骤：
在测定所述第2电流值的所述步骤之后，对所述作用电极施加所述氧化电位来使所述作用电极的所述表面氧化，
测定流过所述作用电极的所述电流值的所述步骤还包括如下步骤：
在从所述测定液取出所述生物体样品的所述步骤之后，对所述作用电极施加所述测定电位，并测定流过所述作用电极的第3电流值。
4.根据权利要求3所述的电化学测定方法，其中，
使所述作用电极的所述表面氧化的所述步骤还包括如下步骤：
在测定所述第3电流值的所述步骤之后，对所述作用电极施加所述氧化电位来使所述作用电极的所述表面氧化。
5.根据权利要求2所述的电化学测定方法，其中，
所述电化学测定方法还包括如下步骤：
在测定所述第1电流值的所述步骤之前，对所述作用电极施加所述氧化电位来使所述作用电极的所述表面氧化。
6.根据权利要求5所述的电化学测定方法，其中，
在测定所述第1电流值的所述步骤之前对所述作用电极施加所述氧化电位来使所述作用电极的所述表面氧化的所述步骤包括如下步骤：
在测定所述第1电流值之前，对所述作用电极交替施加使所述作用电极还原的还原电位和所述氧化电位。
7.根据权利要求1所述的电化学测定方法，其中，
所述测定电位具有脉冲状的波形。
8.根据权利要求1所述的电化学测定方法，其中，
所述测定电位是负的电位，所述氧化电位是正的电位。
9.根据权利要求8所述的电化学测定方法，其中，
所述电化学测定设备还具备参考电极，
准备所述电化学测定设备的步骤包括如下步骤：
准备填充有所述测定液且使得所述测定液与所述作用电极和所述参考电极相接的电化学测定设备，
所述测定电位相对于所述参考电极是负的电位，所述氧化电位相对于所述参考电极是正的电位。
10.一种电化学测定方法，以电化学的方式对生物体样品的状态进行测定，所述电化学测定方法包括如下步骤：
准备具备作用电极且以与所述作用电极相接的方式填充有测定液的电化学测定设备；
将所述生物体样品放入所述测定液；
对所述作用电极施加测定电位，并测定流过所述作用电极的电流值；和
对所述作用电极施加还原电位来使所述作用电极的表面还原。
11.一种电化学测定装置，具备：
具有容池和设置于所述容池内的作用电极的电化学测定设备；
与所述电化学测定设备的所述作用电极电连接的端子；和
控制部，其构成为，为了测量流过所述作用电极的电流值而对所述作用电极施加测定电位并测量流过所述作用电极的电流值，为了使所述作用电极的表面氧化而对所述作用电极施加氧化电位来使所述作用电极的表面氧化。
12.根据权利要求11所述的电化学测定装置，其中，
所述电化学测定装置还具备：
覆盖所述电化学测定设备的外罩。
CN201780074798.6A 2016-12-07 2017-11-29 电化学测定方法以及电化学测定装置 Pending CN110036289A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-237241 2016-12-07
JP2016237241 2016-12-07
PCT/JP2017/042716 WO2018105454A1 (ja) 2016-12-07 2017-11-29 電気化学測定方法および電気化学測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110036289A true CN110036289A (zh) 2019-07-19

Family

ID=62491083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780074798.6A Pending CN110036289A (zh) 2016-12-07 2017-11-29 电化学测定方法以及电化学测定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190277828A1 (zh)
EP (1) EP3553511A4 (zh)
JP (1) JP6920642B2 (zh)
CN (1) CN110036289A (zh)
WO (1) WO2018105454A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7219919B2 (ja) * 2019-05-20 2023-02-09 日本航空電子工業株式会社 触媒反応生成物の電気化学的測定方法及びトランスデューサ
JP7201178B2 (ja) * 2019-06-13 2023-01-10 日本航空電子工業株式会社 触媒反応生成物の電気化学的測定方法、電気化学測定装置及びトランスデューサ
JP7090305B1 (ja) * 2020-12-21 2022-06-24 フジデノロ株式会社 計測装置及び計測方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171437A (ja) * 1998-12-06 2000-06-23 Isao Sawamoto 酸化還元電位測定方法およびその装置
US20070240998A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Dionex Corporation Pulsed electrochemical detection method
JP2008064661A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Aloka Co Ltd 酸素測定装置および酸素測定方法
CN101421616A (zh) * 2006-04-10 2009-04-29 迪埃诺斯维斯股份有限公司 安培计检测优化的小型化生物传感器
WO2010055942A1 (ja) * 2008-11-17 2010-05-20 クリノ株式会社 受精卵の呼吸活性測定装置および受精卵の呼吸活性測定方法
CN103308588A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 韩国原子力研究院 可应用于高浓度非水性电解质的金属离子或氧离子的监测方法和系统
CN104853674A (zh) * 2012-11-13 2015-08-19 美敦力迷你迈德公司 通过施加电压优化传感器功能的方法和系统
WO2016047114A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気化学測定方法および電気化学測定装置
CN105738430A (zh) * 2014-09-17 2016-07-06 爱-森新株式会社 生物样品内待分析物质的浓度检测方法及检测装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171437A (ja) * 1998-12-06 2000-06-23 Isao Sawamoto 酸化還元電位測定方法およびその装置
CN101421616A (zh) * 2006-04-10 2009-04-29 迪埃诺斯维斯股份有限公司 安培计检测优化的小型化生物传感器
US20070240998A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Dionex Corporation Pulsed electrochemical detection method
JP2008064661A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Aloka Co Ltd 酸素測定装置および酸素測定方法
WO2010055942A1 (ja) * 2008-11-17 2010-05-20 クリノ株式会社 受精卵の呼吸活性測定装置および受精卵の呼吸活性測定方法
CN103308588A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 韩国原子力研究院 可应用于高浓度非水性电解质的金属离子或氧离子的监测方法和系统
CN104853674A (zh) * 2012-11-13 2015-08-19 美敦力迷你迈德公司 通过施加电压优化传感器功能的方法和系统
CN105738430A (zh) * 2014-09-17 2016-07-06 爱-森新株式会社 生物样品内待分析物质的浓度检测方法及检测装置
WO2016047114A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気化学測定方法および電気化学測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018105454A1 (ja) 2019-10-24
US20190277828A1 (en) 2019-09-12
EP3553511A4 (en) 2019-12-25
EP3553511A1 (en) 2019-10-16
WO2018105454A1 (ja) 2018-06-14
JP6920642B2 (ja) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6589139B2 (ja) 電気化学測定方法および電気化学測定装置
KR101114020B1 (ko) 전기화학적 성질 분석 방법 및 분석 장치
ES2646312T3 (es) Sistemas y métodos para mejorar sensores de analito electromecánicos
CN102265149B (zh) 生物体试料的温度测定方法、生物体试料的浓度测定方法、传感器芯片及生物传感器系统
Zachek et al. Microfabricated FSCV-compatible microelectrode array for real-time monitoring of heterogeneous dopamine release
CN110036289A (zh) 电化学测定方法以及电化学测定装置
CN104582568A (zh) 用于检测使用过且变干的传感器的系统和方法
Giagkoulovits et al. A 16 x 16 CMOS amperometric microelectrode array for simultaneous electrochemical measurements
CN103210306B (zh) 生物信息测定装置以及使用该生物信息测定装置的生物信息测定方法
CN111108374A (zh) PH传感器和用于pH传感器的校准方法
Ma et al. Concurrent potentiometric and amperometric sensing with shared reference electrodes
Preethichandra et al. Electrochemical impedance spectroscopy and its applications in sensor development and measuring battery performance
CN105203613B (zh) 血液样本的血糖值的校正方法
Kieninger Electrochemical Methods for the Micro-and Nanoscale: theoretical essentials, instrumentation and methods for applications in MEMS and Nanotechnology
US10837936B2 (en) Electrochemical measurement system, electrochemical measurement device, and electrochemical measurement method
Siegl et al. NFC powered cyclic voltammetry with dynamic output voltage range exploitation
CN106546642A (zh) 电化学感测试片的检测方法及检测装置
Tonello et al. Multimodal sweat ion and sweat rate sensing with inkjet-printed flexible bracelet and paperfluidics
Wang et al. Microfabricated needle-type sensors for pO/sub 2/, pCO/sub 2/, and pH
Brown Design of Electronics for Wearable Electrochemical Sensors
Badnjević et al. Facts about solution based and cartridge based devices for blood gas analysis
Wartelle et al. Amperometric fluidic microchip array sensing device for nitric oxide determination in solution
Hebbar et al. Handheld electrochemical workstation for serum albumin measurement
CA2804931C (en) Method and apparatus for assay of electrochemical properties
이지환 Development of potentiostat for human-body mounted portable diagnostic devices

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190719