DE102019123205B4 - Porenchip-Gehäuse und Kleinpartikelmesssystem - Google Patents

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DE102019123205B4 DE102019123205.8A DE102019123205A DE102019123205B4 DE 102019123205 B4 DE102019123205 B4 DE 102019123205B4 DE 102019123205 A DE102019123205 A DE 102019123205A DE 102019123205 B4 DE102019123205 B4 DE 102019123205B4
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Abstract

Porenchip-Gehäuse (800), welches dazu ausgebildet ist, einen Porenchip (102) aufzunehmen, und welches Folgendes aufweist:
- einen Körper (810), welcher einen ersten Raum (812) und einen zweiten Raum (814) aufweist, welche mittels des Porenchips (102) unterteilt sind; und
- eine erste Elektrode (830), welche sich in eine vertikale Richtung (z-Richtung) erstreckt und in den Körper (810) eingesetzt ist, wobei ein Ende der ersten Elektrode (830) in eine Flüssigkeit in dem ersten Raum (812) eingetaucht ist, wobei der Körper (810) mit einer ersten Einsetzöffnung (816) versehen ist, welche sich in eine horizontale Richtung (x-Richtung) erstreckt, und wobei die erste Einsetzöffnung (816) eine Verbindung von einer Seitenfläche (S1) des Körpers (810) zu einem Bereich der ersten Elektrode (830) herstellt, so dass eine erste Sonde (902), die sich in der horizontalen Richtung (x-Richtung) erstreckt, während eines Messvorgangs von außen in die erste Einsetzöffnung (816) eingesetzt ist und ein Ende der ersten Sonde (902) einen Bereich der ersten Elektrode (830) kontaktiert.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Porenchip-Gehäuse für eine Messung unter Verwendung einer Poren-Einrichtung und ein Kleinpartikelmesssystem.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein Verfahren zur Messung der Partikelgrößenverteilung, das als „electrical sensing zone Verfahren“ (Coulter Prinzip) bezeichnet wird, ist bekannt. Bei diesem Messverfahren wird eine Elektrolytlösung mit Partikeln so aufgebracht, dass diese eine Öffnung durchläuft, welche als „Nanopore“ bezeichnet wird. Wenn ein Partikel eine solche Öffnung durchläuft, wird die Menge der Elektrolytlösung, mit der die Öffnung gefüllt ist, um eine Menge reduziert, die dem Volumen des Partikels entspricht, was den elektrischen Widerstand der Öffnung erhöht. Dementsprechend ist diese Anordnung in einem Fall, bei welchem die Öffnung eine Dicke aufweist, die größer als die Partikelgröße ist, durch Messen des elektrischen Widerstands der Öffnung in der Lage, das Volumen des Partikels zu messen, das die Öffnung durchläuft. Umgekehrt ist diese Anordnung in einem Fall, bei welchem die Öffnung eine Dicke aufweist, die ausreichend kleiner als die Partikelgröße ist, in der Lage, die Querschnittsfläche (d.h. den Partikeldurchmesser) des Partikels zu messen, das die Öffnung durchläuft.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kleinpartikelmesssystem 1R zeigt, welches das „electrical sensing zone Verfahren“ anwendet. Das Kleinpartikelmesssystem 1R weist eine Poren-Einrichtung 100, eine Messvorrichtung 200R und eine Datenverarbeitungsvorrichtung 300 auf.
  • Der Innenraum der Poren-Einrichtung 100 ist mit einer Elektrolytlösung 2 gefüllt, welche die zu detektierenden Partikel 4 aufweist. Der Innenraum der Poren-Einrichtung 100 wird mittels eines Porenchips 102 so unterteilt, dass zwei Innenräume definiert werden. Die Elektroden 106 und 108 sind den beiden Räumen zugeordnet. Wenn eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 106 und 108 erzeugt wird, erzeugt dies einen Ionenstromfluss zwischen den Elektroden. Darüber hinaus wandern die Partikel 4 durch Elektrophorese von einem bestimmten Raum via die Öffnung 104 in den anderen Raum.
  • Die Messvorrichtung 200R erzeugt die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Elektrodenpaar 106 und 108 und erfasst Informationen, welche eine Korrelation mit dem Widerstandswert Rp zwischen dem Elektrodenpaar aufweisen. Die Messvorrichtung 200R weist einen Transimpedanzverstärker 210, eine Spannungsquelle 220 und einen Digitalisierer 230 auf. Die Spannungsquelle 220 erzeugt eine elektrische Potentialdifferenz Vb zwischen dem Elektrodenpaar 106 und 108. Die elektrische Potentialdifferenz Vb fungiert als Antriebsquelle der Elektrophorese und wird als Bias-Signal zur Messung des Widerstandswertes Rp verwendet.
  • Ein Kleinstrom Is fließt durch das Elektrodenpaar 106 und 108 in umgekehrtem Verhältnis zum Widerstand der Öffnung 104. Is = Vb/Rp
    Figure DE102019123205B4_0001
  • Der Transimpedanzverstärker 210 wandelt den Kleinstrom Is in ein Spannungssignal Vs. Mit der Umwandlungs-Verstärkung als r gilt der folgende Ausdruck. Vs = r × Is
    Figure DE102019123205B4_0002
  • Durch Einsetzen von Ausdruck (1) in Ausdruck (2) erhält man den folgenden Ausdruck (3). Vs = Vb × r/Rp
    Figure DE102019123205B4_0003
  • Der Digitalisierer 230 wandelt das Spannungssignal Vs in digitale Daten Ds um. Wie oben beschrieben ist die Messvorrichtung 200R in der Lage, das Spannungssignal Vs in umgekehrtem Verhältnis zum Widerstandswert Rp der Öffnung 104 zu erfassen.
  • 2 ist ein Wellenformdiagramm eines Beispiels des Kleinstroms Is, der von der Messvorrichtung 200R gemessen wird. Es ist zu beachten, dass die vertikale und die horizontale Achse, welche in den Wellenform- und Zeitdiagrammen bei der vorliegenden Beschreibung dargestellt sind, zum besseren Verständnis entsprechend erweitert oder reduziert werden. Außerdem wird jede Wellenform zum Hervorheben oder besseren Verständnis in den Zeichnungen vereinfacht oder übertrieben dargestellt.
  • Während einer kurzen Zeitspanne, in der ein Partikel die Öffnung 104 durchläuft, wird der Widerstandswert Rp der Öffnung 104 groß. Dementsprechend sinkt der Strom Is in Form eines Impulses jedes Mal, wenn ein Partikel die Öffnung 104 durchläuft. Die Amplitude von jedem Strompuls korreliert mit der Partikelgröße. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 300 verarbeitet die digitalen Daten Ds, um so die Anzahl der in der Elektrolytlösung 2 enthaltenen Partikel 4, deren Partikelverteilung oder dergleichen zu analysieren.
  • Eine herkömmliche Messeinrichtung ist aus dem Patentdokument 5 bekannt. Insbesondere betrifft Patentdokument 5 ein herkömmliches Zweiporen-Chipgehäuse mit einer oberen Kammer, einer mittleren Kammer und einer unteren Kamer, wobei die obere und mittlere Kammern über eine erste Pore in Verbindung stehen und die untere und mittlere Kammern über eine zweite Pore in Verbindung stehen.
  • Patentdokument 6 betrifft eine weitere herkömmliche Messeinrichtung mit einem Messbehälter, in dem eine erste und eine zweite Kammer bereitgestellt sind, die mittels einer Membran zum Verbinden der Kammern definiert sind, einer Porenöffnung in der Membran, und eine erste und eine zweite Elektrode in den Kammern. Ein elektrischer Strom fließt zwischen den Elektroden durch die Pore, wobei die elektrischen Eigenschaften gemessen werden, während ein Zielpartikel sich von der ersten Kammer zu der zweiten Kammer bewegt, um dessen Größe und Form zu messen.
  • Weitere herkömmliche Messeinrichtungen sind aus Patentdokumenten 7 und 8 bekannt.
  • [Stand der Technik Dokumente]
  • [Patentdokumente]
    • [Patentdokument 1]
    • JP 2017- 16 881 A
    • [Patentdokument 2]
    • JP 2014- 219 235 A
    • [Patentdokument 3]
    • JP 2018- 54 594 A
    • [Patentdokument 4]
    • WO 02/ 084 306 A1
    • [Patentdokument 5]
    • EP 3 318 872 A1
    • [Patentdokument 6]
    • US 2014 / 0 374 255 A1
    • [Patentdokument 7]
    • JP 2015- 198 652 A
    • [Patentdokument 8] AU 2001293676 A1
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • 3 ist ein Querschnittsdiagramm, welches eine von den Erfindern untersuchte Poren-Einrichtung zeigt. Eine Poren-Einrichtung 100R ist mit zwei Elektroden E1 und E2 versehen, welche einem Elektrodenpaar 106 und 108 entsprechen. Die Elektroden E1 und E2 sind jeweils als Stabelektrode oder als Plattenelektrode ausgebildet. Die Elektrode E1, welche eine der Elektroden ist, wird in einen Raum eingesetzt, welcher auf der Oberseite eines Porenchips 102 definiert ist. Die Elektrode E2, welche die andere Elektrode ist, wird in einen Raum eingesetzt, welcher auf der Unterseite des Porenchips 102 definiert ist.
  • Die Elektroden E1 und E2 sind jeweils so ausgebildet, dass diese von der oberen Fläche der Poren-Einrichtung 100R in die vertikale Richtung vorstehen. Eine Messvorrichtung weist Clip-artige Sonden 201 auf, welche als Schnittstelle mit der Poreneinrichtung 100R ausgebildet sind. Der Benutzer eines Kleinpartikelmesssystems 1 ordnet die Clip-artigen Sonden 201 so an, dass die Elektroden E1 und E2 jeweils von diesen geklemmt sind, um so einen elektrischen Kontakt zwischen der Poreneinrichtung 100R und einem Transimpedanzverstärker 210 bereitzustellen.
  • Eine solche Clip-artige Sonde weist den Vorteil auf, geringe Beschränkungen bezüglich der Form der anzuschließenden Elektrode aufzuweisen. Jedoch weist eine solche Clip-artige Sonde den Nachteil auf, leicht durch mechanische Vibration beeinflusst zu werden. Dies führt leicht zu einem Problem von Auftreten einer losen Verbindung. Darüber hinaus weist eine solche Anordnung das Potenzial auf, jedes Mal, wenn die Sonde angebracht wird, eine Änderung bei der Position von jeder Sonde 201 zu verursachen, was zu einem Problem von schlechter Messreproduzierbarkeit führt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht einer solchen Situation gemacht. Dementsprechend ist ein beispielhafter Zweck einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Porenchip-Gehäuse bereitzustellen, welches eine verbesserte Kontaktsicherheit aufweist.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Porenchip-Gehäuse gemäß dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kleinpartikelmesssystem gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine verbesserte Kontaktsicherheit bereit.
  • Figurenliste
  • In den Figuren zeigt:
    • 1 ein Blockdiagramm, das ein Kleinpartikelmesssystem zeigt, welches das „electrical sensing zone Verfahren“ verwendet;
    • 2 ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel für einen von einer Messvorrichtung gemessenen Kleinstrom Is zeigt;
    • 3 ein Querschnittsdiagramm, welches eine von den Erfindern untersuchte Poren-Einrichtung zeigen;
    • 4A und 4B Querschnittsdiagramme, welche eine Poren-Einrichtung gemäß Beispiel 1 von verschiedenen Richtungen aus gesehen zeigen;
    • 5 eine perspektivische Ansicht, welches ein Porenchip-Gehäuse und eine Aufnahme zeigen;
    • 6 ein Diagramm, welches einen Zustand zeigt, bei welchem das Porenchip-Gehäuse auf die Aufnahme angebracht ist;
    • 7A ein Querschnittsdiagramm, welches eine Chip-Abdeckung gemäß Beispiel 2 zeigt, und 7B eine Explosionsansicht davon; und
    • 8A und 8B Querschnittsdiagramme, welche das Porenchip-Gehäuse gemäß Beispiel 2 von verschiedenen Richtungen aus gesehen zeigen.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder ähnliche Komponenten, Elemente und Vorgänge sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und redundante Beschreibungen davon werden gegebenenfalls weggelassen. Die Ausführungsformen wurden nur für exemplarische Zwecke beschrieben und sind keineswegs dazu bestimmt, die vorliegende Erfindung zu beschränken. Außerdem ist es für die vorliegende Erfindung nicht zwingend erforderlich, dass alle Merkmale oder eine Kombination davon wie bei den Ausführungsformen beschrieben angeordnet sind.
  • Bei der vorliegenden Beschreibung bezieht der durch den Satz „das Element A ist mit dem Element B angeschlossen“ ausgedrückte Zustand einen Zustand mit ein, bei welchem das Element A indirekt mit dem Element B über ein anderes Element angeschlossen ist, welches die elektrische Verbindung zwischen diesen nicht wesentlich beeinflusst oder die Funktionen oder Auswirkungen der Verbindung zwischen diesen nicht beeinträchtigt, sowie einen Zustand, bei welchem diese physisch und direkt angeschlossen sind.
  • Ebenso bezieht der durch den Satz „das Element C ist zwischen dem Element A und dem Element B angeordnet“ ausgedrückte Zustand einen Zustand mit ein, bei welchem das Element A indirekt mit dem Element C verbunden ist, oder das Element B indirekt mit dem Element C über ein anderes Element verbunden ist, welches die elektrische Verbindung zwischen diesen nicht wesentlich beeinflusst oder die Funktionen oder Auswirkungen der Verbindung zwischen diesen nicht beeinträchtigt, sowie einen Zustand, bei welchem diese direkt verbunden sind.
  • In manchen Fällen können die Größen (Dicke, Länge, Breite und dergleichen) von jeder in den Zeichnungen gezeigten Komponente zum Vereinfachen des Verständnisses gegebenenfalls vergrößert oder verkleinert sein. Die Größen-Relation zwischen mehreren Komponenten in den Zeichnungen muss nicht zwingend der wirklichen Größen-Relation zwischen diesen entsprechen. Das heißt, dass auch in einem Fall, bei welchem ein gegebenes Element A eine Dicke aufweist, welche größer ist als die eines anderen Elementes B in den Zeichnungen, so kann in manchen Fällen in Wirklichkeit das Element A eine Dicke aufweisen, welche kleiner als die des Elementes B ist.
  • In den Querschnittsdiagrammen für die vorliegende Beschreibung wird in manchen Fällen jede Komponente auf einer anderen Position gezeigt, welche von deren ursprünglichen Position auf einer X-Y-Ebene verschobenen ist.
  • BEISPIEL 1
  • 4A und 4B sind Querschnittsdiagramme, welche ein Porenchip-Gehäuse 800 gemäß Beispiel 1 von verschiedenen Richtungen aus gesehen zeigen. Das Porenchip-Gehäuse 800 nimmt einen Porenchip 102 auf.
  • Die x-Achse und die y-Achse sind im Betriebszustand in der horizontalen Richtung definiert. Die z-Achse ist im Betriebszustand in der vertikalen Richtung definiert. Ein Körper 810 ist dazu ausgebildet, einen ersten Raum 812 und einen zweiten raum 814 aufzuweisen, welche mittels des Porenchips 102 unterteilt sind. Wenn das Porenchip-Gehäuse 800 verwendet wird, ist der erste Raum 812 mit Kleinpartikeln (einer Messzielprobe) und einer Elektrolytlösung gefüllt. Darüber hinaus ist der zweite Raum 814 mit einer Elektrolytlösung gefüllt.
  • Eine erste Elektrode 830 ist so ausgebildet, dass diese sich in die vertikale Richtung (z-Richtung) erstreckt, und so, dass ein Ende davon in den Körper 810 so eingesetzt ist, dass dieses in eine Flüssigkeit in dem ersten Raum 812 eingetaucht werden kann. Eine zweite Elektrode 832 ist so ausgebildet, dass diese sich in die vertikale Richtung erstreckt, und so, dass ein Ende davon in den Körper 810 so eingesetzt ist, dass dieses in eine Flüssigkeit in dem zweiten Raum 814 eingetaucht werden kann. Die erste Elektrode 830 und die zweite Elektrode 832 können jeweils als Stabelektrode ausgebildet sein. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Auch können die erste Elektrode 830 und die zweite Elektrode 832 jeweils als eine Platten-förmige Elektrode ausgebildet sein.
  • Der Körper 810 ist als Kombination von separierbaren Bereichen ausgebildet, z.B. einen erster Bereich 810A und einen zweiter Bereich 810B, um es zu ermöglichen, den Porenchip 102 auszutauschen. Der erste Bereich 810A kann als „Deckel“ und der zweite Bereich als „Behälter“ bezeichnet werden.
  • Der Körper 810, insbesondere der erste Bereich 810A, ist mit einer ersten Einsetzöffnung 816 und einer zweiten Einsetzöffnung 818 versehen. Die erste Einsetzöffnung 816 stellt entlang der horizontalen Richtung (x-Richtung) eine Verbindung von einer Seitenfläche S1 des Körpers 810 zu einem Bereich der ersten Elektrode 830 her. Auf die gleiche Weise stellt die zweite Einsetzöffnung 818 entlang der horizontalen Richtung (x-Richtung) eine Verbindung von der Seitenfläche S1 des Körpers 810 zu einem Bereich der zweiten Elektrode 832 her.
  • Die erste Einsetzöffnung 816 und die zweite Einsetzöffnung 818 können vorzugsweise auf der gleichen Seitenfläche S1 des Körpers 810 angeordnet sein.
  • Oben wurde die Konfiguration des Porenchip-Gehäuses 800 beschrieben. Als Nächstes wird eine Schnittstelle (Aufnahme) beschrieben, welche dazu ausgebildet ist, mit dem Porenchip-Gehäuse 800 kombiniert zu werden, und welche auf einer Körper-Seite einer Messvorrichtung 200 angeordnet ist.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Porenchip-Gehäuse 800 und eine Aufnahme 900 zeigt. Die Aufnahme 900 ist so ausgebildet, dass diese in das Porenchip-Gehäuse 800 eingesetzt werden kann.
  • Die Aufnahme 900 weist eine Fläche S2 auf, welche so anzuordnen ist, dass diese der Seitenfläche S1 des Porenchip-Gehäuses 800 zugewandt ist. Eine erste Sonde 902 und eine zweite Sonde 904 sind so angeordnet, dass diese von der Fläche S2 in die horizontale Richtung vorstehen. Die erste Sonde 902 ist an einer Position angeordnet, welche der Position der ersten Einsetzöffnung 816 entspricht. Auf die gleiche Weise ist die zweite Sonde 904 an einer Position angeordnet, welche der Position der zweiten Einsetzöffnung 818 entspricht.
  • Die erste Sonde 902 und die zweite Sonde 904 können jeweils als Kontaktsonde ausgebildet sein, welche eine integrierte Feder aufweist. Die erste Sonde 902 und die zweite Sonde 904 sind jeweils so ausgebildet, dass ein Ende davon als Reaktion auf Druck bewegt werden kann.
  • Eine Positionierungsführung 908 kann auf der vorderen Fläche einer Basis 906 und der unteren Fläche des Porenchip-Gehäuses 800 angeordnet sein.
  • 6 zeigt einen Zustand, bei welchem das Porenchip-Gehäuse 800 auf die Aufnahme 900 angebracht ist. Die Basis 906 ist mit einem Schließmechanismus 910 versehen, welcher dazu ausgebildet ist, das Porenchip-Gehäuse 800 festzusetzen, um so das Porenchip-Gehäuse 800 in einem stationären Zustand zu halten.
  • Mit einer so aus dem Porenchip-Gehäuse 800 und der Aufnahme 900 ausgebildeten Schnittstelle stellt diese Anordnung sicher, dass das Ende der ersten Sonde 902 in Kontakt mit einem vorgegebenen Bereich der ersten Elektrode 830 kommt, und dass das Ende der zweiten Sonde 904 in Kontakt mit einem vorgegebenen Bereich der zweiten Elektrode 832 kommt. Dementsprechend stellt dies eine verbesserte Messreproduzierbarkeit bereit. Verglichen mit einer Anordnung, welche eine Clip-artige Sonde aufweist, weist darüber hinaus diese Anordnung den Vorteil auf, weniger durch mechanische Vibrationen beeinflusst zu werden. Dies unterdrückt das Auftreten von einer losen Verbindung.
  • Die erste Elektrode 830 und die zweite Elektrode 832 sind jeweils in den Körper 810 eingesetzt. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass die Elektroden nicht so einfach verformt werden, wenn die erste Sonde 902 und die zweite Sonde 904 so gesetzt werden, dass diese in Kontakt mit der ersten Elektrode 830 und der zweiten Elektrode 832 kommen. Dementsprechend kann man sagen, dass die erste Elektrode 830 und die zweite Elektrode jeweils eine Struktur aufweisen, welche nicht so leicht Degradation unterliegen. Dies trägt dazu bei, das Porenchip-Gehäuse 800 mit einer langen Betriebs-Lebensdauer zu versehen.
  • BEISPIEL 2
  • Im Beispiel 2 ist der Porenchip 102 in einem Porenchip-Gehäuse 800A in einem Zustand aufgenommen, bei welchem dieser von einer Chip-Abdeckung 120 bedeckt ist. 7A ist ein Querschnittsdiagramm, welches die Poren-Abdeckung 120 gemäß Beispiel 2 zeigt. 7B ist eine Explosionsansicht der Chip-Abdeckung 120. Die Chip-Abdeckung 120 weist eine Chip-Abdeckung-Oberseite 122 und eine Chip-Abdeckung-Unterseite 124 auf, und weist eine derartige Struktur auf, dass der Porenchip 102 zwischen diesen angeordnet ist. Die Chip-Abdeckung-Oberseite 122 ist mit einer Öffnung 126 an einer Position versehen, welche die Öffnung 104 des Porenchips 102 überlappt. Die Öffnung 126 entspricht dem oben beschriebenen ersten Raum 812.
  • Die Chip-Abdeckung-Unterseite 124 ist mit einem Aussparungsbereich 128 an einer Position versehen, welche die Öffnung 104 überlappt. Der Aussparungsbereich 128 entspricht dem oben beschriebenen zweiten Raum 814. Der Aussparungsbereich 128 ist an einen Injektionseinlass 132 via einen Strömungsweg 130 verbunden. Die Chip-Abdeckung-Oberseite 122 ist mit einer Kerbe 134 oder einer Öffnung an einer Position versehen, welche den Injektionseinlass 132 überlappt.
  • Im Messbetrieb werden eine Elektrolytlösung und eine Messzielprobe in die Öffnung 126 (ersten Raum 812) injiziert. Darüber hinaus wird eine Elektrolytlösung in den Aussparungsbereich 128 (zweiten Raum 814) via den Injektionseinlass 132 injiziert.
  • 8A und 8B sind Querschnittsdiagramme, welche das Porenchip-Gehäuse 800A gemäß Beispiel 2 von verschiedenen Richtungen aus gesehen zeigen. Das Porenchip-Gehäuse 800A ist dazu ausgebildet, das in 7 gezeigte Porenchip-Gehäuse 120 aufzunehmen. Die erste Elektrode 830 ist so ausgebildet, dass das Ende der Elektrode in eine Flüssigkeit in der Öffnung 126 eingetaucht werden kann. Die zweite Elektrode 832 ist so ausgebildet, dass das Ende der Elektrode in eine Flüssigkeit in der Kerbe 134 oder andernfalls dem Injektionseinlass 132 eingetaucht werden kann.
  • Die erste Elektrode 830 und die zweite Elektrode 832 sind herausnehmbar von der oberen Fläche des ersten Bereiches 810A des Körpers 810 so eingesetzt, dass diese ausgetauscht werden können. Schraubenlöcher sind in der oberen Fläche des ersten Bereiches 810A ausgebildet. Durch Anbringen einer Schraube 840 (842) in das Schraubenloch wird die erste Elektrode 830 (zweite Elektrode 832) festgesetzt. Mit dieser Struktur kann die erste Elektrode 830 (zweite Elektrode (832) auf einer gewünschten Höhe (Tiefe) festgesetzt werden.
  • Oben wurde die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Ausführungsformen beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungsformen wurden nur für exemplarische Zwecke beschrieben und sind keineswegs dazu bestimmt, eingeschränkt interpretiert zu werden. Vielmehr ist es für den Fachmann leicht zugänglich, dass verschiedene Modifikationen gemacht werden können, in dem die oben beschriebenen Komponenten oder Vorgänge zu verschiedenen Kombinationen kombiniert werden, welche auch in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Im Folgenden werden solche Modifikationen beschrieben.
  • Bei den Beispielen wurde eine Anordnung beschrieben, bei welcher sowohl die erste Elektrode 830 als auch die zweite Elektrode 832 so gesetzt sind, dass diese entsprechend in Kontakt mit den Sonden 902 bzw. 904 kommen, welche von der Seite via den ersten Einlass 816 bzw. den zweiten Einlass 818 eingesetzt sind. Auch kann eine von der ersten Elektrode 830 und der zweiten Elektrode 832 ausgebildet sein, um so Kontakt auf andere Weise bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine Elektrode in dem Porenchip 102, der Porenchip-Abdeckung-Oberseite 122 oder andernfalls der Porenchip-Abdeckung-Unterseite 124 ausgebildet sein. Auch kann eine Anordnung gemacht werden, bei welcher eine Sonde in Kontakt mit den so ausgebildeten Elektroden kommt.
  • Bei der vorliegenden Beschreibung wurde eine Kleinpartikelmessvorrichtung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Anwendung beschränkt. Zudem ist die vorliegende Erfindung breit anwendbar für verschiedene Arten von Messeinrichtungen, welche die Mikrostrommessung unter Verwendung einer Nanoporen-Einrichtung stützen, zu denen beispielsweise DNA Sequenzer gehören.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kleinpartikelmesssystem
    2
    Elektrolytlösung
    4
    Partikel
    100
    Poren-Einrichtung
    200
    Messvorrichtung
    210
    Transimpedanzverstärker
    220
    Spannungsquelle
    230
    Digitalisierer
    300
    Datenverarbeitungsvorrichtung
    100
    Poren-Einrichtung
    102
    Porenchip
    104
    Öffnung
    120
    Chip-Abdeckung
    122
    Chip-Abdeckung-Oberseite
    124
    Chip-Abdeckung-Unterseite
    800
    Porenchip-Gehäuse
    810
    Körper
    810A
    erster Bereich
    810B
    zweiter Bereich
    812
    erster Raum
    814
    zweiter Raum
    816
    erste Einsetzöffnung
    818
    zweite Einsetzöffnung
    830
    erste Elektrode
    832
    zweite Elektrode
    900
    Aufnahme
    902
    erste Sonde
    904
    zweite Sonde
    906
    Basis
    908
    Führung
    910
    Schließmechanismus
    128
    Aussparungsbereich
    132
    Injektionseinlass
    126
    Öffnung

Claims (8)

  1. Porenchip-Gehäuse (800), welches dazu ausgebildet ist, einen Porenchip (102) aufzunehmen, und welches Folgendes aufweist: - einen Körper (810), welcher einen ersten Raum (812) und einen zweiten Raum (814) aufweist, welche mittels des Porenchips (102) unterteilt sind; und - eine erste Elektrode (830), welche sich in eine vertikale Richtung (z-Richtung) erstreckt und in den Körper (810) eingesetzt ist, wobei ein Ende der ersten Elektrode (830) in eine Flüssigkeit in dem ersten Raum (812) eingetaucht ist, wobei der Körper (810) mit einer ersten Einsetzöffnung (816) versehen ist, welche sich in eine horizontale Richtung (x-Richtung) erstreckt, und wobei die erste Einsetzöffnung (816) eine Verbindung von einer Seitenfläche (S1) des Körpers (810) zu einem Bereich der ersten Elektrode (830) herstellt, so dass eine erste Sonde (902), die sich in der horizontalen Richtung (x-Richtung) erstreckt, während eines Messvorgangs von außen in die erste Einsetzöffnung (816) eingesetzt ist und ein Ende der ersten Sonde (902) einen Bereich der ersten Elektrode (830) kontaktiert.
  2. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß Anspruch 1, welches ferner eine zweite Elektrode (832) aufweist, welche sich in der vertikalen Richtung (z-Richtung) erstreckt und in den Körper (810) eingesetzt ist, wobei ein Ende der zweiten Elektrode (832) in eine Flüssigkeit in dem zweiten Raum (814) eingetaucht ist, wobei der Körper (810) mit einer zweiten Einsetzöffnung (818) versehen ist, welche sich in der horizontalen Richtung (x-Richtung) erstreckt, und wobei die zweite Einsetzöffnung (818) eine Verbindung von der Seitenfläche (S1) des Körpers (810) zu einem Bereich der zweiten Elektrode (832) herstellt.
  3. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß Anspruch 2, wobei die erste Einsetzöffnung (816) und die zweite Einsetzöffnung (818) auf der gleichen Seitenfläche (S1) des Körpers (810) angeordnet sind.
  4. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Elektrode (830) und die zweite Elektrode (832) jeweils als Stabelektrode ausgebildet sind.
  5. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die erste Elektrode (830) und die zweite Elektrode (832) von einer oberen Fläche des Körpers (810) eingesetzt werden können.
  6. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß Anspruch 5, wobei die erste Elektrode (830) und die zweite Elektrode (832) jeweils mittels einer Schraube festgesetzt sind, welche von einer Seitenfläche des Körpers (810) eingesetzt ist.
  7. Porenchip-Gehäuse (800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Porenchip (102) in das Porenchip-Gehäuse (800) in einem Zustand aufgenommen ist, bei welchem dieser von einer Poren-Abdeckung bedeckt ist.
  8. Kleinpartikelmesssystem (1), welches Folgendes aufweist: - eine Poreneinrichtung (100), welche den Porenchip (102) und das Porenchip-Gehäuse (800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, welches dazu ausgebildet ist den Porenchip (102) aufzunehmen; und - eine Messvorrichtung (200), welche eine Socket-Schnittstelle aufweist, welche die Poreneinrichtung (100) anbringt.
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