CN114729909A - 细胞外电位测定装置 - Google Patents

Abstract

细胞外电位测定装置包括：由绝缘材料形成且相互层叠接合的多个绝缘膜；和由导电材料形成且配置于多个高度的多个电极线。各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间。除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部。下方的绝缘膜的开口部具有比上方的绝缘膜的开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的开口部重叠，从而形成内部供细胞集合配置的、越靠下方尺寸越小的凹部。多个电极线分别具有配置于该电极线的正下方的绝缘膜的开口部的周围并在凹部内露出的端部。

Description

细胞外电位测定装置

技术领域

本发明涉及细胞外电位测定装置。

背景技术

近年来，开发了用于在生物体外(in vitro)对细胞集合即细胞块或球状体的细胞外电位进行测定的装置(专利文献1、2)。分析细胞外电位在评价对细胞的药效和/或副作用方面是有用的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/038079号

专利文献2：国际公开第2011/010721号

发明内容

发明要解决的技术问题

细胞集合即细胞块、类器官或球状体具有立体结构，因此优选能够测定不同高度的多点处的电位。进一步，优选能够容易制造测定电位的装置。因此，需要一种能够测定细胞集合的不同高度的多点处的电位且能够容易制造的细胞外电位测定装置。

另一方面，线状的轴突从与神经细胞相关的细胞集合即细胞块、类器官或球状体延伸。认为通过不仅测定细胞集合的电位还测定轴突的电位，对生物体内的(in vivo)神经系统的举动的分析有贡献。因此，需要一种不仅能够测定细胞集合的电位还能够测定轴突的电位的细胞外电位测定装置。

因此，本公开解决上述技术问题中的任何一个。

用于解决技术问题的方案

本公开的一个方式的细胞外电位测定装置包括：由绝缘材料形成且相互层叠接合的多个绝缘膜；和由导电材料形成且配置于多个高度的多个电极线。各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间。除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部。下方的绝缘膜的所述开口部具有比上方的绝缘膜的所述开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述开口部重叠，从而形成内部供细胞集合配置的越靠下方尺寸越小的凹部。多个电极线分别具有配置于该电极线的正下方的绝缘膜的所述开口部的周围并在所述凹部内露出的端部。

在该方式中，在多个绝缘膜的开口部重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的凹部收容立体的细胞集合。配置于上下的绝缘膜之间的电极线的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的开口部的周围，并在凹部内露出，因此多个电极线的端部能够与立体的细胞集合接触。多个电极线配置于多个高度、即多个层，因此能够测定细胞集合的不同高度的多点处的电位。

另外，该方式的细胞外电位测定装置通过将具有开口部的多个绝缘膜接合，从而设置适于收容立体的细胞集合的越靠下方尺寸越小的凹部，并通过在多个绝缘膜之间配置电极线，能够将电极线配置于多个高度。因此，能够容易地制造细胞外电位测定装置，该细胞外电位测定装置能够测定立体的细胞集合的不同高度的多点处的电位。通过层叠多个绝缘膜，能够增加设置电极线的高度的数量和电极线的数量，能够进行与细胞集合相关的详细的分析。

本公开的另一方式的细胞外电位测定装置包括：片材，具有由绝缘材料形成的相互层叠接合的多个绝缘膜，并且该片材具有：凹部，内部供细胞集合配置；和槽，内部供与凹部相连且从所述细胞集合延伸的线状的轴突配置；和多个电极线，配置于所述片材的所述绝缘膜之间。多个电极线具有以能够与所述细胞集合接触的方式在所述凹部内露出的端部。至少1个电极线具有以能够与所述轴突接触的方式在所述槽内露出的端部。

在该方式中，除了能够测定细胞集合的电位之外，还能够测定从细胞集合延伸的轴突的电位。通过分析这些电位，能够考察有助于推定生物体内的神经细胞的信号传递的生物体外的模型，例如，能够评价对神经细胞的药效和/或副作用。

附图说明

图1是本发明的实施方式的细胞外电位测定装置的剖视图。

图2是实施方式的细胞外电位测定装置的俯视图。

图3是实施方式的细胞外电位测定装置的罩膜的俯视图。

图4是实施方式的细胞外电位测定装置的第二层膜与其上的电极线的俯视图。

图5是实施方式的细胞外电位测定装置的第三层膜与其上的电极线的俯视图。

图6是实施方式的细胞外电位测定装置的最下层膜与其上的电极线的俯视图。

图7是实施方式的细胞外电位测定装置的一部分的放大立体图。

图8是实施方式的细胞外电位测定装置的一部分的放大俯视图。

图9是示出配置于实施方式的细胞外电位测定装置的细胞集合的样品的多个例子的立体图。

图10是配置有样品的一例的细胞外电位测定装置的一部分的与图8同样的放大俯视图。

图11是本发明的实施方式的变形例的细胞外电位测定装置的一部分的与图8同样的放大俯视图。

图12是本发明的实施方式的另一变形例的细胞外电位测定装置的剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明的各种各样的实施方式。附图的比例尺不一定准确，有时会夸张或省略一部分的特征。

如图1所示，细胞外电位测定装置1具有层叠结构，该层叠结构具有相互层叠的多个绝缘膜11、12、13、14和将绝缘膜11、12、13、14接合的粘接剂11A、12A、13A。绝缘膜11、12用粘接剂11A接合，绝缘膜12、13用粘接剂12A接合，绝缘膜13、14用粘接剂13A接合。

绝缘膜11、12、13、14与粘接剂11A、12A、13A形成1个片材10。在片材10形成有后述的凹部2和与凹部2相连的槽3。

细胞外电位测定装置1还具有配置于多个高度、即片材10的多个层的多个电极线12B、12C、13B、14B。各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间。

如图1和图2所示，除了最下层的绝缘膜14之外，绝缘膜11、12、13分别具有贯通的开口部11H、12H、13H。开口部11H、12H、13H具有圆形状。开口部11H、12H、13H相互大致同心地配置。

绝缘膜13的开口部13H具有比正上方的绝缘膜12的开口部12H的直径即尺寸小的直径即尺寸，绝缘膜12的开口部12H具有比正上方的绝缘膜11的开口部11H的直径即尺寸小的直径即尺寸。多个绝缘膜11、12、13的开口部11H、12H、13H重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的大致圆台形或碗形的凹部2。但是，开口部11H、12H、13H的形状不限定于圆形，也可以是其他的形状。

粘接剂11A、12A、13A分别具有与正上方的绝缘膜的开口部相同形状相同尺寸的开口部。粘接剂11A、12A、13A的各开口部的端缘也就是内周面尽量与正上方的绝缘膜的开口部的端缘也就是内周面对齐。但是，允许粘接剂的开口部的内周面与绝缘膜的开口部的内周面有一些偏移。

绝缘膜11、12、13、14由尽量不对细胞造成影响的绝缘材料、例如聚酰亚胺形成。粘接剂11A、12A、13A也由尽量不对细胞造成影响的绝缘材料形成。虽然不是不可欠缺，但是优选绝缘膜11、12、13、14与粘接剂11A、12A、13A由透明或半透明的材料形成，以便能够目视确认电极线。

电极线12B、12C、13B、14B由尽量不对细胞造成影响的、高导电率的导电材料形成。例如，电极线12B、12C、13B、14B由镀金的铜线形成。

多个电极线的端部配置于电极线的正下方的绝缘膜的开口部的周围，并在凹部2内露出。具体而言，电极线12B、12C的端部配置于电极线12B、12C的正下方的绝缘膜12的开口部12H的周围，通过上方的开口部11H露出；电极线13B的端部配置于电极线13B的正下方的绝缘膜13的开口部13H的周围，通过上方的开口部11H、12H露出。

配置于最下层的绝缘膜14与第二下层的绝缘膜13之间的电极线14B的端部沿一个方向横穿第二下层的绝缘膜13的开口部13H的整体。具体而言，电极线14B的端部沿着圆形的开口部13H的直径延伸，并横穿开口部13H。电极线14B的端部通过上方的开口部11H、12H、13H露出。

图3至图6分别是绝缘膜11、12、13、14的俯视图。图1与图3至图6的I-I线剖面对应。

如图3所示，在最上层的绝缘膜(罩膜)11形成有上述的开口部11H、与开口部11H相同形状相同尺寸的开口部21H、以及将开口部11H、21H相连的直线状的狭缝或槽3。开口部11H、21H和槽3贯通绝缘膜11。

另外，在绝缘膜11形成有层叠的绝缘膜11、12、13、14定位用的多个贯通孔11P。

如图4所示，在绝缘膜12形成有上述开口部12H和与开口部12H相同形状相同尺寸的开口部22H。开口部12H、22H贯通绝缘膜12。开口部22H与绝缘膜11的开口部21H大致同心地配置。绝缘膜12的开口部22H具有比正上方的绝缘膜11的开口部21H的直径即尺寸小的直径即尺寸。绝缘膜11、12的开口部21H、22H重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的凹部。

另外，在绝缘膜12形成有层叠的绝缘膜11、12、13、14定位用的多个贯通孔12P。

在绝缘膜12的上表面形成有上述电极线12B、12C。这些电极线12B、12C的与开口部12H附近的端部相反的端部形成为宽度宽的连接端子12T、12CT。

进一步，在绝缘膜12的上表面形成有后述的多个轴突电极线30。多个轴突电极线30的端部配置于连结开口部12H、22H的直线的附近，在正上方的绝缘膜11的槽3内露出。这些轴突电极线30的相反的端部形成为宽度宽的连接端子30T。

轴突电极线30由尽量不对细胞造成影响的、高导电率的导电材料形成。例如，轴突电极线30由镀金的铜线形成。

如图5所示，在绝缘膜13形成有上述开口部13H。开口部13H贯通绝缘膜13。

另外，在绝缘膜13形成有层叠的绝缘膜11、12、13、14定位用的多个贯通孔13P。

在绝缘膜13的上表面形成有上述电极线13B。这些电极线13B的与开口部13H附近的端部相反的端部形成为宽度宽的连接端子13T。

如图6所示，在绝缘膜14形成有层叠的绝缘膜11、12、13、14定位用的多个贯通孔14P。

在绝缘膜14的上表面形成有多个电极线14B。电极线14B的与重叠于开口部13H的端部相反的端部形成为宽度宽的连接端子14T。

绝缘膜的孔和槽例如可以通过蚀刻来形成。电极线例如可以通过光刻形成于绝缘膜上。

在用粘接剂11A、12A、13A接合绝缘膜11、12、13、14之际，通过将销钉(未图示)插入于贯通孔11P、12P、13P、14P，来定位绝缘膜11、12、13、14。

通过用粘接剂11A、12A、13A接合绝缘膜11与形成有电极线的绝缘膜12、13、14，能够容易地制造细胞外电位测定装置1。

如图2所示，绝缘膜11的宽度比正下方的绝缘膜12的宽度小，且形成于绝缘膜12的电极线12B、12C、30的大部分被绝缘膜11覆盖保护，但是电极线12B、12C、30的连接端子12T、12CT、30T至少局部露出。绝缘膜12的宽度比正下方的绝缘膜13的宽度小，且形成于绝缘膜13的电极线13B的大部分被绝缘膜12覆盖保护，但是电极线13B的连接端子13T至少局部露出。绝缘膜13的长度比正下方的绝缘膜14的长度小，且形成于绝缘膜14的电极线14B的大部分被绝缘膜13覆盖保护，但是电极线14B的连接端子14T至少局部露出。

因此，连接端子12T、12CT、30T、13T、14T能够容易地与未图示的电位计测装置连接。

如图7和图8所示，电极线12B、12C、13B的端部相对于凹部2呈放射状延伸。形成于绝缘膜12的电极线14B的端部在形成于绝缘膜12的槽3内延伸。电极线14B弯曲，且电极线14B的除端部以外的部分被绝缘膜14覆盖。

图8示出形成于绝缘膜11的上述开口部21H与形成于绝缘膜12的上述开口部22H。开口部21H、22H重叠，并形成越靠下方尺寸越小的大致圆台形或碗形的凹部4。但是，开口部21H、22H的形状不限定于圆形，也可以是其他的形状。

开口部11H、21H由形成于绝缘膜11的直线状的狭缝或槽3而相连。在槽3的正下方的绝缘膜12形成的多个轴突电极线30的端部在绝缘膜11的槽3内露出。

为了防止槽3被粘接剂11A填埋，以及为了提高开口部11H、21H的尺寸精度，优选的是，在绝缘膜11处，槽3和开口部11H、21H的周围的部分11X通过光刻来形成。

具体而言，首先形成不存在部分11X的(具有与部分11X相当的贯通的凹部)绝缘膜11。例如，能够通过蚀刻在绝缘膜11形成这样的凹部。

接下来，将销钉(未图示)插入于贯通孔11P、12P、13P、14P，由此一边定位绝缘膜11、12、13、14一边用粘接剂11A、12A、13A接合绝缘膜11、12、13、14。

之后，在与部分11X相当的凹部填充紫外线固化型树脂，用紫外线对紫外线固化型树脂的槽3和凹部2、4以外的部分进行曝光从而使其固化。进一步，通过蚀刻形成槽3和凹部2、4。这样，在形成槽3与开口部11H、21H的同时电极线的端部露出。

如图1所示，这样形成的部分11X不仅到达绝缘膜11的层，还到达至粘接剂11A的层为止。如图8所示，轴突电极线30的端部贯通部分11X。

在本实施方式中，在多个绝缘膜11、12、13的开口部11H、12H、13H重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的凹部2收容立体的细胞集合。配置于上下的绝缘膜之间的电极线12B、12C、13B的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的开口部的周围，并在凹部2内露出，因此多个电极线12B、12C、13B的端部能够与立体的细胞集合接触。多个电极线12B、12C、13B配置于多个高度、即多个层，因此能够测定细胞集合的不同高度的多点处的电位。

最靠下的电极线14B的端部沿一个方向横穿第二下层的绝缘膜13的开口部整体、即凹部2的底部整体。因此，电极线14B的端部大面积在凹部2露出，从而配置于凹部2内的细胞集合容易与电极线14B的端部接触。与细胞集合接触的可能性高的该电极线14B例如可以优选用作基准电极。但是，基准电极也可以是其他的电极线中的任一个。

本实施方式的细胞外电位测定装置1通过将具有开口部开口部11H、12H、13H的多个绝缘膜绝缘膜11、12、13接合，从而设置适于收容立体的细胞集合的、越靠下方尺寸越小的凹部2，并通过在多个绝缘膜绝缘膜11、12、13、14之间配置电极线12B、12C、13B、14B，能够将电极线12B、12C、13B、14B配置于多个高度。因此，能够容易地制造细胞外电位测定装置1，该细胞外电位测定装置1能够测定立体的细胞集合的不同高度的多点处的电位。通过层叠多个绝缘膜，能够增加设置电极线的高度的数量和电极线的数量，能够进行与细胞集合相关的详细的分析。

配置于凹部2内的细胞集合既可以是生物体内的细胞块，也可以是在生物体外培养的细胞块、类器官或球状体中的任一种。

图9示出在使用细胞外电位测定装置1进行的细胞外电位测定中可使用的样品的多个例子。样品40是不具有轴突的细胞集合。样品41具有与神经细胞相关的细胞集合42和从细胞集合42延伸的轴突43。样品44具有与神经细胞相关的2个细胞集合45、46和与细胞集合45、46结合的轴突47。能够在细胞外电位测定装置1的凹部2的内部配置样品40、细胞集合42、细胞集合45、46中的任一种。

图10示出作为样品的电位测定的一例的样品44的电位测定。细胞集合45、46分别配置于凹部2、4内，轴突47配置于槽3内。

细胞集合45的底部与处于凹部2的底部的电极线14B的端部接触。在凹部2内露出的电极线12B、12C、13B的端部能够与细胞集合45接触，只要与细胞集合45接触，就能够通过电极线12B、12C、13B来测定细胞集合45的各点的电位。

另外，在槽3内露出的轴突电极线30的端部能够与配置于槽3内的轴突47接触，只要与轴突47接触，就能够通过轴突电极线30来测定轴突47的各点的电位。在轴突的电位测定中，例如也能够将电极线14B用作基准电极，也可以将其他电极线中的任一个用作基准电极。

根据细胞外电位测定装置1，除了能够测定细胞集合的电位，还能够测定从细胞集合延伸的轴突的电位。通过分析这些电位，能够考察有助于推定生物体内的(in vivo)神经细胞的信号传递的生物体外的(in vitro)模型，例如，能够评价对神经细胞的药效和/或副作用。

轴突电极线30的数量也可以为1。但是，在本实施方式中设有多个轴突电极线30，能够测定轴突的长度方向上的多点处的电位，能够进行更详细的分析。

图11是实施方式的变形例的细胞外电位测定装置的一部分的与图8同样的放大俯视图。在本变形例中，能够测定样品44的细胞集合45、46双方的电位。

如图11所示，在本变形例中，代替没有设有电极的凹部4，具有设有电极的第二凹部4A。第二凹部4A由贯通绝缘膜11的开口部21H、贯通绝缘膜12的开口部22H和贯通绝缘膜13的开口部23H形成。为了测定细胞集合46的电位，在第二凹部4A配置细胞集合46。以下将形成第二凹部4A的开口部21H、22H、23H称为第二开口部。

多个绝缘膜11、12、13的第二开口部21H、22H、23H重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的大致圆台形或碗形的第二凹部4A。但是，第二开口部21H、22H、23H的形状不限定于圆形，也可以是其他的形状。第二凹部4A的第二开口部21H与槽3相连。

因此，在本变形例中，在由绝缘膜11、12、13、14和粘接剂11A、12A、13A形成的片材10形成有凹部2、与凹部2相连的槽3、以及与槽3相连的第二凹部4A。

本变形例还具有配置于多个高度、即片材10的多个层的多个第二电极线22B、22C、23B。各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间。第二电极线22B、22C、23B为了测定细胞集合46的不同高度的多点处的电位而使用。第二电极线由尽量不对细胞造成影响的、高导电率的导电材料形成。例如，第二电极线由镀金的铜线形成。

多个第二电极线的端部配置于第二电极线的正下方的绝缘膜的第二开口部的周围，并在第二凹部4A内露出。具体而言，第二电极线22B、22C形成于绝缘膜12，第二电极线22B、22C的端部配置于第二电极线22B、22C的正下方的绝缘膜12的开口部22H的周围，且通过上方的开口部21H露出。第二电极线23B形成于绝缘膜13，第二电极线23B的端部配置于第二电极线23B的正下方的绝缘膜13的开口部23H的周围，且通过上方的开口部21H、22H露出。

第二电极线22B对应于与凹部2关联的电极线12B，第二电极线22C对应于与凹部2关联的电极线12C。第二电极线23B对应于与凹部2关联的电极线23B。关于第二电极线22B、22C、23B的详情，通过参照电极线12B、12C、13B的说明即能够理解。

电极线14B沿一个方向横穿第二下层的绝缘膜13的第二开口部23H的整体。具体而言，电极线14B沿着圆形的第二开口部23H的直径延伸，并横穿第二开口部23H。电极线14B通过上方的第二开口部21H、22H、23H露出。在细胞集合46的电位测定中，例如也能够将电极线14B用作基准电极，也可以将其他电极线中的任一个用作基准电极。

细胞集合46的底部与处于第二凹部4A的底部的电极线14B的端部接触。在第二凹部4A露出的第二电极线22B、22C、23B的端部能够与细胞集合46接触，只要与细胞集合46接触，就能够通过第二电极线22B、22C、23B来测定细胞集合46的各点的电位。

在本变形例中，在多个绝缘膜11、12、13的第二开口部21H、22H、23H重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的第二凹部4A收容立体的第二细胞集合46。配置于上下的绝缘膜之间的第二电极线22B、22C、23B的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的第二开口部的周围，并在第二凹部4A内露出，因此多个第二电极线22B、22C、23B的端部能够与立体的第二细胞集合接触。多个第二电极线22B、22C、23B配置于多个高度、即多个层，因此能够测定第二细胞集合的不同高度的多点处的电位。

因此，能够测定两个细胞集合45、46的多点的电位和它们之间的轴突47的电位。通过分析这些电位，能够考察生物体内的神经细胞的信号传递模型，特别能够考察两个细胞集合之间的相互作用。

本变形例具有多个第二电极线22B、22C、23B，因此细胞外电位测定装置的整体的俯视图、特别是轴突电极线30的配置与图2不同(在图2的凹部4的位置配置第二凹部4A)。但是，通过对包含轴突电极线和第二电极线的电极线的图案进行研究，能够如变形例那样设置第二电极线。

图12是本发明的实施方式的另一变形例的细胞外电位测定装置的剖视图。在该变形例中，电极线12B、12C、13B的各自的端部在电极线的正下方的绝缘膜12、13的开口部12H、13H的端缘也就是内周面终止。与图1比较表明，凹部2内的电极线12B、12C、13B的露出部分增加，与细胞集合接触的可能性提高。

以上，一边参照本发明的优选实施方式一边对本发明进行图示说明，但是对于本领域技术人员来说，可以理解在不脱离权利要求书所记载的发明范围的情况下，可以进行形式以及详情的变更。这样的变更、改变和修正应包含在本发明的范围内。

例如，绝缘膜的数量、多个绝缘膜的厚度的比率、多个开口部的尺寸的比率、包含轴突电极线和第二电极线的电极线的数量、粗细和配置、以及其他详情并不限定于上述实施方式和变形例。

除了图11所示的凹部2和第二凹部4A之外，还可以在细胞外电位测定装置设置将多个凹部与凹部相连的槽，并将细胞集合和轴突分别配置于这些凹部来测定这些细胞集合和轴突的电位。

本发明的方式也可以记载于下述带编号的条目中。

条目1.一种细胞外电位测定装置，其特征在于，包括：

由绝缘材料形成且相互层叠接合的多个绝缘膜；和

由导电材料形成且配置于多个高度的多个电极线，

各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部，

下方的绝缘膜的所述开口部具有比上方的绝缘膜的所述开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述开口部重叠，从而形成供细胞集合配置在内部的越靠下方尺寸越小的凹部，

多个电极线分别具有配置于该电极线的正下方的绝缘膜的所述开口部的周围并在所述凹部内露出的端部。

条目2.根据条目1所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

配置于最下层的绝缘膜与第二下层的绝缘膜之间的电极线的端部沿一个方向横穿所述第二下层的绝缘膜的开口部整体。

根据该条目，该电极线的端部沿一个方向横穿第二下层的绝缘膜的开口部整体、即凹部的底部整体。因此，电极线的端部大面积在凹部露出，从而配置于凹部内的细胞集合容易与电极线的端部接触。与细胞集合接触的可能性高的该电极线例如可以优选用作基准电极。

条目3.根据条目1或2所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

在最上层的绝缘膜形成有贯通的槽，所述槽的内部供从所述细胞集合延伸的线状的轴突配置，所述槽与所述凹部相连，

所述细胞外电位测定装置还包括至少一个轴突电极线，所述轴突电极线的端部以能够与所述轴突接触的方式在所述槽内露出。

根据该条目，除了能够测定细胞集合的电位之外，还能够测定从细胞集合延伸的轴突的电位。通过分析这些电位，能够考察有助于推定生物体内的神经细胞的信号传递的生物体外的模型，例如，能够评价对神经细胞的药效和/或副作用。

条目4.根据条目3所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

还包括由导电材料形成且配置于多个高度的多个第二电极线，

各第二电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的第二开口部，

下方的绝缘膜的所述第二开口部具有比上方的绝缘膜的所述第二开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述第二开口部重叠，从而形成内部供与所述轴突结合的第二细胞集合配置的越靠下方尺寸越小的第二凹部，所述第二凹部与所述槽相连，

多个第二电极线分别具有配置于该第二电极线的正下方的绝缘膜的所述第二开口部的周围并在所述第二凹部内露出的端部。

根据该条目，在多个绝缘膜的第二开口部重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的第二凹部收容立体的第二细胞集合。配置于上下的绝缘膜之间的第二电极线的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的第二开口部的周围，并在第二凹部内露出，因此多个第二电极线的端部能够与立体的第二细胞集合接触。多个第二电极线配置于多个高度、即多个层，因此能够测定第二细胞集合的不同高度的多点处的电位。因此，能够测定两个细胞集合的多点的电位与它们之间的轴突的电位。通过分析这些电位，能够考察生物体内的神经细胞的信号传递模型，特别能够考察两个细胞集合之间的相互作用。

条目5.根据条目1至4中任一项所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

上方的绝缘膜与下方的绝缘膜用粘接剂进行接合。

根据该条目，能够容易地制造细胞外电位测定装置。

条目6.一种细胞外电位测定装置，其特征在于，包括：

片材，具有由绝缘材料形成的相互层叠接合的多个绝缘膜，并且所述片材具有：凹部，内部供细胞集合配置；和槽，内部供与凹部相连且从所述细胞集合延伸的线状的轴突配置；和

多个电极线，配置于所述片材的所述绝缘膜之间，

多个电极线具有以能够与所述细胞集合接触的方式在所述凹部内露出的端部，

至少1个电极线具有以能够与所述轴突接触的方式在所述槽内露出的端部。

条目7.根据条目6所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

端部在所述凹部的内部露出的多个电极线配置于多个高度。

根据该条目，能够测定立体的细胞集合的不同高度的多点处的电位。

条目8.根据条目7所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部，

下方的绝缘膜的所述开口部具有比上方的绝缘膜的所述开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述开口部重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的所述凹部,

所述多个电极线的各自的端部配置于该电极线的正下方的绝缘膜的所述开口部的周围，并在所述凹部内露出。

根据该条目，在多个绝缘膜的开口部重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的凹部收容立体的细胞集合。配置于上下的绝缘膜之间的电极线的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的开口部的周围，在凹部内露出。因此，多个电极线的端部能够容易地与立体的细胞集合的不同高度的多点接触。

条目9.根据条目6至8中任一项所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

包括配置于所述片材的所述绝缘膜之间的多个第二电极线，

所述片材具有内部供与所述轴突结合的第二细胞集合配置的第二凹部，所述第二凹部与所述槽相连，

所述多个第二电极线具有以能够与所述第二细胞集合接触的方式在所述第二凹部内露出的端部。

根据该条目，能够测定两个细胞集合的多点的电位与它们之间的轴突的电位。通过分析这些电位，能够考察有助于推定生物体内的神经细胞的信号传递的生物体外的模型，特别能够考察两个细胞集合之间的相互作用。

条目10.根据条目9所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

所述多个第二电极线配置于多个高度。

根据该条目，能够测定立体的第二细胞集合的不同高度的多点处的电位。

条目11.根据条目10所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的第二开口部，下方的绝缘膜的所述第二开口部具有比上方的绝缘膜的所述第二开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述第二开口部重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的所述第二凹部，

所述多个第二电极线的各自的端部配置于该第二电极线的正下方的绝缘膜的所述第二开口部的周围，并在所述第二凹部内露出。

根据该条目，在多个绝缘膜的第二开口部重叠而设置成的、越靠下方尺寸越小的第二凹部收容立体的第二细胞集合。配置于上下的绝缘膜之间的第二电极线的各自的端部配置于正下方的绝缘膜的第二开口部的周围，并在第二凹部内露出。因此，多个第二电极线的端部能够与立体的第二细胞集合的不同高度的多点接触。

附图标记说明

1 细胞外电位测定装置

2 凹部

3 槽

4A 第二凹部

10 片材

11、12、13、14 绝缘膜

11A、12A、13A 粘接剂

12B、12C、13B、14B 电极线

11H、12H、13H 开口部

21H、22H、23H 第二开口部

30 轴突电极线

40 样品

41 样品

42 细胞集合

43 轴突

44 样品

45、46 细胞集合

47 轴突

22B、22C、23B 第二电极线

Claims (11)

1.一种细胞外电位测定装置，其特征在于，包括：

由绝缘材料形成且相互层叠接合的多个绝缘膜；和

由导电材料形成且配置于多个高度的多个电极线，

各电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部，

下方的绝缘膜的所述开口部具有比上方的绝缘膜的所述开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述开口部重叠，从而形成内部供细胞集合配置的越靠下方尺寸越小的凹部，

多个电极线分别具有配置于该电极线的正下方的绝缘膜的所述开口部的周围并在所述凹部内露出的端部。

2.根据权利要求1所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

配置于最下层的绝缘膜与第二下层的绝缘膜之间的电极线的端部沿一个方向横穿所述第二下层的绝缘膜的开口部整体。

3.根据权利要求1或2所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

在最上层的绝缘膜形成有贯通的槽，所述槽的内部供从所述细胞集合延伸的线状的轴突配置，所述槽与所述凹部相连，

所述细胞外电位测定装置还包括至少一个轴突电极线，所述轴突电极线的端部以能够与所述轴突接触的方式在所述槽内露出。

4.根据权利要求3所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

还包括由导电材料形成且配置于多个高度的多个第二电极线，

各第二电极线配置于上方的绝缘膜与下方的绝缘膜之间，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的第二开口部，

下方的绝缘膜的所述第二开口部具有比上方的绝缘膜的所述第二开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述第二开口部重叠，从而形成内部供与所述轴突结合的第二细胞集合配置的越靠下方尺寸越小的第二凹部，所述第二凹部与所述槽相连，

多个第二电极线分别具有配置于该第二电极线的正下方的绝缘膜的所述第二开口部的周围并在所述第二凹部内露出的端部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

上方的绝缘膜与下方的绝缘膜用粘接剂进行接合。

6.一种细胞外电位测定装置，其特征在于，包括：

片材，具有由绝缘材料形成的相互层叠接合的多个绝缘膜，并且所述片材具有：凹部，内部供细胞集合配置；和槽，内部供与凹部相连且从所述细胞集合延伸的线状的轴突配置；和

多个电极线，配置于所述片材的所述绝缘膜之间，

多个电极线具有以能够与所述细胞集合接触的方式在所述凹部内露出的端部，

至少1个电极线具有以能够与所述轴突接触的方式在所述槽内露出的端部。

7.根据权利要求6所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

端部在所述凹部的内部露出的多个电极线配置于多个高度。

8.根据权利要求7所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的开口部，

下方的绝缘膜的所述开口部具有比上方的绝缘膜的所述开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述开口部重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的所述凹部，

所述多个电极线的各自的端部配置于该电极线的正下方的绝缘膜的所述开口部的周围，并在所述凹部内露出。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

包括配置于所述片材的所述绝缘膜之间的多个第二电极线，

所述片材具有内部供与所述轴突结合的第二细胞集合配置的第二凹部，所述第二凹部与所述槽相连，

所述多个第二电极线具有以能够与所述第二细胞集合接触的方式在所述第二凹部内露出的端部。

10.根据权利要求9所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

所述多个第二电极线配置于多个高度。

11.根据权利要求10所述的细胞外电位测定装置，其特征在于，

除了最下层的绝缘膜，各绝缘膜具有贯通的第二开口部，

下方的绝缘膜的所述第二开口部具有比上方的绝缘膜的所述第二开口部的尺寸小的尺寸，多个绝缘膜的所述第二开口部重叠，从而形成越靠下方尺寸越小的所述第二凹部，

所述多个第二电极线的各自的端部配置于该第二电极线的正下方的绝缘膜的所述第二开口部的周围，并在所述第二凹部内露出。

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