JP2000035412A - 酸素消費量測定装置 - Google Patents
酸素消費量測定装置Info
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- JP2000035412A JP2000035412A JP10203442A JP20344298A JP2000035412A JP 2000035412 A JP2000035412 A JP 2000035412A JP 10203442 A JP10203442 A JP 10203442A JP 20344298 A JP20344298 A JP 20344298A JP 2000035412 A JP2000035412 A JP 2000035412A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １個の細胞による酸素消費量、１個の卵子に
よる酸素消費量を測定する。 【解決手段】 表面に作用極１ａと参照極１ｂとが形成
された第１基板１と、表面に対向極が形成された第２基
板２と、中央部に円柱状の溶液収容空間３ａが形成さ
れ、かつ下面に溶液収容空間３ａと連通する溶液供給溝
３ｂが、上面に溶液収容空間３ａと連通する気泡排出溝
３ｃがそれぞれ形成されたスペーサ部材３とを有し、し
かも、第１基板１と、スペーサ部材３と、第２基板２と
がこの順に積層され、作用極１ａと対向極から取り出さ
れる電気信号を信号処理部に供給し、信号処理部におい
て電気信号の変化をモニターすることにより、溶液中の
溶存酸素の消費量を測定する。
よる酸素消費量を測定する。 【解決手段】 表面に作用極１ａと参照極１ｂとが形成
された第１基板１と、表面に対向極が形成された第２基
板２と、中央部に円柱状の溶液収容空間３ａが形成さ
れ、かつ下面に溶液収容空間３ａと連通する溶液供給溝
３ｂが、上面に溶液収容空間３ａと連通する気泡排出溝
３ｃがそれぞれ形成されたスペーサ部材３とを有し、し
かも、第１基板１と、スペーサ部材３と、第２基板２と
がこの順に積層され、作用極１ａと対向極から取り出さ
れる電気信号を信号処理部に供給し、信号処理部におい
て電気信号の変化をモニターすることにより、溶液中の
溶存酸素の消費量を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、酸素透過膜を用
いることなく微少溶液（１００μｌ以下）中の酸素の消
費量を測定することができる新規な酸素消費量測定装置
に関する。
いることなく微少溶液（１００μｌ以下）中の酸素の消
費量を測定することができる新規な酸素消費量測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、溶液中の酸素の消費量を測定
する装置として、クラークタイプ酸素電極式のものが知
られている。
する装置として、クラークタイプ酸素電極式のものが知
られている。
【０００３】この装置を用いる場合には、例えば、攪拌
機を用いて溶液を攪拌して均一化し、この溶液中の溶存
酸素を酸素透過膜を通して酸素を電極部に導き続けるこ
とにより、妨害物質の影響を受けることなく、溶液中の
酸素の消費量を測定することができる。
機を用いて溶液を攪拌して均一化し、この溶液中の溶存
酸素を酸素透過膜を通して酸素を電極部に導き続けるこ
とにより、妨害物質の影響を受けることなく、溶液中の
酸素の消費量を測定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】クラークタイプ酸素電
極式の酸素消費量測定装置を採用した場合には、溶液を
攪拌するための装置が必要となり、装置が全体として複
雑化するのみならず、大型化するという不都合がある。
また、攪拌するための装置および酸素透過膜が必要であ
るから、溶液の必要量を余り少なくすることができない
という不都合がある。具体的には、溶液の必要量を１ｍ
ｌ程度以下にすることができない。この結果、１個の細
胞による酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測
定することは殆ど不可能になってしまう。特に、人工授
精を行わせた場合には、１０個の卵子を受精させ、その
うちから卵巣に移植すべき卵子として３個を取り出す処
理を行わなければならないのであるから、どの卵子を取
り出すかによっては、その後の発育に大きな差が生じて
しまう。このためには、最も良好な卵子（酸素消費量が
最も多い卵子）を取り出すことが要求されるのである
が、上述のように１個の卵子による酸素消費量を測定す
ることが殆ど不可能であるから最も良好な卵子を取り出
すことができるという保証がないことになる。
極式の酸素消費量測定装置を採用した場合には、溶液を
攪拌するための装置が必要となり、装置が全体として複
雑化するのみならず、大型化するという不都合がある。
また、攪拌するための装置および酸素透過膜が必要であ
るから、溶液の必要量を余り少なくすることができない
という不都合がある。具体的には、溶液の必要量を１ｍ
ｌ程度以下にすることができない。この結果、１個の細
胞による酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測
定することは殆ど不可能になってしまう。特に、人工授
精を行わせた場合には、１０個の卵子を受精させ、その
うちから卵巣に移植すべき卵子として３個を取り出す処
理を行わなければならないのであるから、どの卵子を取
り出すかによっては、その後の発育に大きな差が生じて
しまう。このためには、最も良好な卵子（酸素消費量が
最も多い卵子）を取り出すことが要求されるのである
が、上述のように１個の卵子による酸素消費量を測定す
ることが殆ど不可能であるから最も良好な卵子を取り出
すことができるという保証がないことになる。
【０００５】また、クラークタイプ酸素電極式の酸素消
費量測定装置では、酸素消費量の測定と同時に細胞分
裂、細胞の運動変化等を観察することなどが不可能にな
ってしまう。
費量測定装置では、酸素消費量の測定と同時に細胞分
裂、細胞の運動変化等を観察することなどが不可能にな
ってしまう。
【０００６】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、１個の細胞による酸素消費量、１個の卵
子による酸素消費量を測定することができる酸素消費量
測定装置を提供することを目的としている。
たものであり、１個の細胞による酸素消費量、１個の卵
子による酸素消費量を測定することができる酸素消費量
測定装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の酸素消費量測
定装置は、溶存酸素量を検出すべく、作用極を有する第
１基板と、対向極を有する第２基板とを、溶液収容空間
を有するスペーサ部材を介在させて積層してなり、作用
極の位置を溶液収容空間に臨む位置に設定し、スペーサ
部材の厚みを０．５ｍｍ以下に設定し、溶液収容空間の
直径を５ｍｍ以下に設定し、作用極からの出力信号の変
化に基づいて酸素消費量を検出するものである。
定装置は、溶存酸素量を検出すべく、作用極を有する第
１基板と、対向極を有する第２基板とを、溶液収容空間
を有するスペーサ部材を介在させて積層してなり、作用
極の位置を溶液収容空間に臨む位置に設定し、スペーサ
部材の厚みを０．５ｍｍ以下に設定し、溶液収容空間の
直径を５ｍｍ以下に設定し、作用極からの出力信号の変
化に基づいて酸素消費量を検出するものである。
【０００８】請求項２の酸素消費量測定装置は、前記第
１基板として、作用極に近接する参照極をさらに有する
ものを採用するものである。
１基板として、作用極に近接する参照極をさらに有する
ものを採用するものである。
【０００９】請求項３の酸素消費量測定装置は、前記第
２基板として透明基板を採用し、対向極として透明電極
からなるものを採用するものである。
２基板として透明基板を採用し、対向極として透明電極
からなるものを採用するものである。
【００１０】請求項４の酸素消費量測定装置は、第２基
板を通して溶液収容空間に光を照射する光照射手段をさ
らに含むものである。
板を通して溶液収容空間に光を照射する光照射手段をさ
らに含むものである。
【００１１】請求項５の酸素消費量測定装置は、前記ス
ペーサ部材として、溶液収容空間への溶液供給および／
または酸素供給を行うための供給路を有するものを採用
するものである。
ペーサ部材として、溶液収容空間への溶液供給および／
または酸素供給を行うための供給路を有するものを採用
するものである。
【００１２】請求項６の酸素消費量測定装置は、前記第
２基板として、溶液収容空間への溶液供給を行う溶液供
給路および酸素供給を行う酸素供給路を有するものを採
用し、前記第１基板として、スペーサ部材との接触面の
所定位置にシール部材を有するものを採用するものであ
る。
２基板として、溶液収容空間への溶液供給を行う溶液供
給路および酸素供給を行う酸素供給路を有するものを採
用し、前記第１基板として、スペーサ部材との接触面の
所定位置にシール部材を有するものを採用するものであ
る。
【００１３】
【作用】請求項１の酸素消費量測定装置であれば、溶存
酸素量を検出すべく、作用極を有する第１基板と、対向
極を有する第２基板とを、溶液収容空間を有するスペー
サ部材を介在させて積層してなり、作用極の位置を溶液
収容空間に臨む位置に設定し、スペーサ部材の厚みを
０．５ｍｍ以下に設定し、溶液収容空間の直径を５ｍｍ
以下に設定し、作用極からの出力信号の変化に基づいて
酸素消費量を検出するのであるから、攪拌装置が不要で
あるとともに酸素透過膜が不要であり、全体としての構
成の簡単化、小型化を達成でき、しかも１個の細胞によ
る酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測定する
ことができる。
酸素量を検出すべく、作用極を有する第１基板と、対向
極を有する第２基板とを、溶液収容空間を有するスペー
サ部材を介在させて積層してなり、作用極の位置を溶液
収容空間に臨む位置に設定し、スペーサ部材の厚みを
０．５ｍｍ以下に設定し、溶液収容空間の直径を５ｍｍ
以下に設定し、作用極からの出力信号の変化に基づいて
酸素消費量を検出するのであるから、攪拌装置が不要で
あるとともに酸素透過膜が不要であり、全体としての構
成の簡単化、小型化を達成でき、しかも１個の細胞によ
る酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測定する
ことができる。
【００１４】請求項２の酸素消費量測定装置であれば、
前記第１基板として、作用極に近接する参照極をさらに
有するものを採用するのであるから、請求項１の作用に
加え、参照極の電位を基準として作用極、対向極のバイ
アスを正確に設定することができる。
前記第１基板として、作用極に近接する参照極をさらに
有するものを採用するのであるから、請求項１の作用に
加え、参照極の電位を基準として作用極、対向極のバイ
アスを正確に設定することができる。
【００１５】請求項３の酸素消費量測定装置であれば、
前記第２基板として透明基板を採用し、対向極として透
明電極からなるものを採用するのであるから、請求項１
または請求項２の作用に加え、酸素消費量の測定と同時
に細胞分裂、細胞の運動変化等を観察することなどを行
うことができる。
前記第２基板として透明基板を採用し、対向極として透
明電極からなるものを採用するのであるから、請求項１
または請求項２の作用に加え、酸素消費量の測定と同時
に細胞分裂、細胞の運動変化等を観察することなどを行
うことができる。
【００１６】請求項４の酸素消費量測定装置であれば、
第２基板を通して溶液収容空間に光を照射する光照射手
段をさらに含むのであるから、請求項３の作用に加え、
光照射と酸素消費との関係をも測定することができる。
第２基板を通して溶液収容空間に光を照射する光照射手
段をさらに含むのであるから、請求項３の作用に加え、
光照射と酸素消費との関係をも測定することができる。
【００１７】請求項５の酸素消費量測定装置であれば、
前記スペーサ部材として、溶液収容空間への溶液供給お
よび／または酸素供給を行うための供給路を有するもの
を採用するのであるから、請求項１から請求項４の何れ
かの作用に加え、装置の製造を簡単化することができ
る。
前記スペーサ部材として、溶液収容空間への溶液供給お
よび／または酸素供給を行うための供給路を有するもの
を採用するのであるから、請求項１から請求項４の何れ
かの作用に加え、装置の製造を簡単化することができ
る。
【００１８】請求項６の酸素消費量測定装置であれば、
前記第２基板として、溶液収容空間への溶液供給を行う
溶液供給路および酸素供給を行う酸素供給路を有するも
のを採用し、前記第１基板として、スペーサ部材との接
触面の所定位置にシール部材を有するものを採用するの
であるから、請求項１から請求項４の何れかの作用に加
え、装置の製造を簡単化することができ、しかもスペー
サ部材のずれに起因する悪影響の発生を防止することが
できる。
前記第２基板として、溶液収容空間への溶液供給を行う
溶液供給路および酸素供給を行う酸素供給路を有するも
のを採用し、前記第１基板として、スペーサ部材との接
触面の所定位置にシール部材を有するものを採用するの
であるから、請求項１から請求項４の何れかの作用に加
え、装置の製造を簡単化することができ、しかもスペー
サ部材のずれに起因する悪影響の発生を防止することが
できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の酸素消費量測定装置の実施の態様を詳細に説明す
る。
発明の酸素消費量測定装置の実施の態様を詳細に説明す
る。
【００２０】図１はこの発明の酸素消費量測定装置の一
実施態様の要部である酸素電極部を示す分解斜視図、図
２は第１基板の要部を示す拡大図である。
実施態様の要部である酸素電極部を示す分解斜視図、図
２は第１基板の要部を示す拡大図である。
【００２１】この酸素電極部は、表面に作用極１ａと参
照極１ｂとが形成された第１基板１と、表面に対向極が
形成された第２基板２と、中央部に円柱状の溶液収容空
間３ａが形成され、かつ下面に溶液収容空間３ａと連通
する溶液供給溝３ｂが、上面に溶液収容空間３ａと連通
する気泡排出溝３ｃがそれぞれ形成されたスペーサ部材
３とを有し、しかも、第１基板１と、スペーサ部材３
と、第２基板２とがこの順に積層されている。
照極１ｂとが形成された第１基板１と、表面に対向極が
形成された第２基板２と、中央部に円柱状の溶液収容空
間３ａが形成され、かつ下面に溶液収容空間３ａと連通
する溶液供給溝３ｂが、上面に溶液収容空間３ａと連通
する気泡排出溝３ｃがそれぞれ形成されたスペーサ部材
３とを有し、しかも、第１基板１と、スペーサ部材３
と、第２基板２とがこの順に積層されている。
【００２２】前記第１基板１の表面には、例えば、銀を
スクリーン印刷することにより作用極１ａと参照極１ｂ
とが形成されている。そして、作用極１ａと参照極１ｂ
とは、共に０．５ｍｍ×１．０ｍｍのサイズに設定され
ているとともに、０．５ｍｍの間隔を存して形成されて
いる。さらに、作用極１ａと参照極１ｂとからそれぞれ
延びる幅０．３ｍｍの引き出し配線１ｃが形成されてい
るとともに、第１基板１の周縁部に引き出し配線１ｃと
接続される引き出し電極１ｄが形成されており、作用極
１ａと参照極１ｂとの一部および引き出し配線１ｃのほ
ぼ全範囲を覆う透明なレジスト層１ｅが形成されてい
る。
スクリーン印刷することにより作用極１ａと参照極１ｂ
とが形成されている。そして、作用極１ａと参照極１ｂ
とは、共に０．５ｍｍ×１．０ｍｍのサイズに設定され
ているとともに、０．５ｍｍの間隔を存して形成されて
いる。さらに、作用極１ａと参照極１ｂとからそれぞれ
延びる幅０．３ｍｍの引き出し配線１ｃが形成されてい
るとともに、第１基板１の周縁部に引き出し配線１ｃと
接続される引き出し電極１ｄが形成されており、作用極
１ａと参照極１ｂとの一部および引き出し配線１ｃのほ
ぼ全範囲を覆う透明なレジスト層１ｅが形成されてい
る。
【００２３】前記第２基板２の表面には、例えば、イン
ジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）をコーティングする
ことにより透明な対向電極が形成されているとともに、
周縁部に対向電極と接続される引き出し電極２ａが形成
されている。また、第２基板２として、ガラスなどの透
明材からなるものを採用している。ただし、第２基板２
として非透明材からなるものを採用することも可能であ
る。
ジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）をコーティングする
ことにより透明な対向電極が形成されているとともに、
周縁部に対向電極と接続される引き出し電極２ａが形成
されている。また、第２基板２として、ガラスなどの透
明材からなるものを採用している。ただし、第２基板２
として非透明材からなるものを採用することも可能であ
る。
【００２４】前記スペーサ部材３の厚みは、例えば０．
５ｍｍに設定され、溶液収容空間３ａの直径は５ｍｍに
設定され、溶液供給溝３ｂおよび気泡排出溝３ｃの深さ
は０．１ｍｍに設定されている。ただし、溶液収容空間
３ａの直径は、作用極１ａと参照極１ｂとをカバーでき
る範囲内で可能な限り小さくすることが好ましい。
５ｍｍに設定され、溶液収容空間３ａの直径は５ｍｍに
設定され、溶液供給溝３ｂおよび気泡排出溝３ｃの深さ
は０．１ｍｍに設定されている。ただし、溶液収容空間
３ａの直径は、作用極１ａと参照極１ｂとをカバーでき
る範囲内で可能な限り小さくすることが好ましい。
【００２５】また、前記作用極１ａと対向極から取り出
される電気信号（溶存酸素量を示す戦記信号）を図示し
ない信号処理部（マイコンなど）に供給し、信号処理部
において電気信号の変化をモニターすることにより、溶
液中の溶存酸素の消費量を測定できるようにしている。
される電気信号（溶存酸素量を示す戦記信号）を図示し
ない信号処理部（マイコンなど）に供給し、信号処理部
において電気信号の変化をモニターすることにより、溶
液中の溶存酸素の消費量を測定できるようにしている。
【００２６】さらに、スペーサ部材３の厚みは０．１〜
０．２ｍｍに設定することが好ましい。作用極１ａ、参
照極１ｂのサイズは、０．５×１．０ｍｍから０．０５
×０．０５ｍｍに設定することが好ましい。
０．２ｍｍに設定することが好ましい。作用極１ａ、参
照極１ｂのサイズは、０．５×１．０ｍｍから０．０５
×０．０５ｍｍに設定することが好ましい。
【００２７】なお、作用極１ａ、参照極１ｂ、対向電極
に対するバイアスの供給などは、従来公知の酸素電極に
対するものと同様であるから、ここでは説明を省略す
る。また、作用極１ａ、参照極１ｂ、対向電極の材質は
上記の材質に限定されるものではなく、測定対象溶液と
直接反応しない種々の材質が採用可能である。これは、
酸素透過膜を有していない関係上、測定対象溶液と各極
とが直接接触するからである。
に対するバイアスの供給などは、従来公知の酸素電極に
対するものと同様であるから、ここでは説明を省略す
る。また、作用極１ａ、参照極１ｂ、対向電極の材質は
上記の材質に限定されるものではなく、測定対象溶液と
直接反応しない種々の材質が採用可能である。これは、
酸素透過膜を有していない関係上、測定対象溶液と各極
とが直接接触するからである。
【００２８】上記の構成の酸素消費量測定装置の作用は
次の通りである。
次の通りである。
【００２９】第１基板１と、スペーサ部材３と、第２基
板２とをこの順に積層してなる酸素電極部の溶液収容空
間３ａに対して溶液供給溝３ｂを通して所定の溶液（後
述する細胞、卵子の生存を許容する溶液であって、水、
電解液などが例示できる）を供給するとともに、１個の
細胞または１個の卵子をも供給し、溶液中の溶存酸素量
に対応する電気信号を作用極１ａから出力し、引き出し
配線１ｃおよび引き出し電極１ｄを介して信号処理部に
供給することができる。そして、所定時間にわたって、
または所定時間間隔で電気信号の変化をモニターするこ
とにより、酸素消費量を測定することができる。この場
合において、溶液収容空間３ａに収容されている溶液の
体積はｍｍ3オーダーであるから、１個の細胞または１
個の卵子の呼吸に起因する溶存酸素量の変化が十分に顕
著に現れ、この結果、酸素消費量を確実に測定すること
ができる。
板２とをこの順に積層してなる酸素電極部の溶液収容空
間３ａに対して溶液供給溝３ｂを通して所定の溶液（後
述する細胞、卵子の生存を許容する溶液であって、水、
電解液などが例示できる）を供給するとともに、１個の
細胞または１個の卵子をも供給し、溶液中の溶存酸素量
に対応する電気信号を作用極１ａから出力し、引き出し
配線１ｃおよび引き出し電極１ｄを介して信号処理部に
供給することができる。そして、所定時間にわたって、
または所定時間間隔で電気信号の変化をモニターするこ
とにより、酸素消費量を測定することができる。この場
合において、溶液収容空間３ａに収容されている溶液の
体積はｍｍ3オーダーであるから、１個の細胞または１
個の卵子の呼吸に起因する溶存酸素量の変化が十分に顕
著に現れ、この結果、酸素消費量を確実に測定すること
ができる。
【００３０】上記の実施態様の酸素電極部を用い、ウニ
の卵の受精に伴う呼吸率の変化を酸素消費量として測定
した。なお、図３は１００個のウニの卵を用いて測定し
た結果を示し、図４から図７は１個のウニの卵を用いて
測定した結果を示し、図８中（ａ）から（ｃ）は卵割
（細胞分裂）の開始点を時刻０とし、その前後における
呼吸率の変化を示している。ここで、受精時点から約５
分で卵は２細胞になることが知られている。
の卵の受精に伴う呼吸率の変化を酸素消費量として測定
した。なお、図３は１００個のウニの卵を用いて測定し
た結果を示し、図４から図７は１個のウニの卵を用いて
測定した結果を示し、図８中（ａ）から（ｃ）は卵割
（細胞分裂）の開始点を時刻０とし、その前後における
呼吸率の変化を示している。ここで、受精時点から約５
分で卵は２細胞になることが知られている。
【００３１】図３に示す測定結果は、Ｏｈｎｉｓｈｉ
＆ Ｓｕｇｉｙａｍａ、Ｅｐｅｌ、Ｙａｓｕｍａｓｕ
ｅｔ ａｌが多数（１０4〜１０5個／ｍｌ）のウニの卵
を用いて測定した結果と一致している。
＆ Ｓｕｇｉｙａｍａ、Ｅｐｅｌ、Ｙａｓｕｍａｓｕ
ｅｔ ａｌが多数（１０4〜１０5個／ｍｌ）のウニの卵
を用いて測定した結果と一致している。
【００３２】図４から図７は、それぞれ１個のウニの卵
により得られる代表的な測定結果を示しており、細かい
部分では図３の呼吸率の変化特性と異なるものの、全体
としてみれば図３の呼吸率の変化特性とほぼ一致してい
る。したがって、１個のウニの卵を用いて呼吸率の変化
特性を精度よく測定できたことが分かる。なお、図４か
ら図７において、呼吸率が低く、呼吸率０としてしか測
定できない領域については、図３に示す測定結果を基に
推定して破線で示している。
により得られる代表的な測定結果を示しており、細かい
部分では図３の呼吸率の変化特性と異なるものの、全体
としてみれば図３の呼吸率の変化特性とほぼ一致してい
る。したがって、１個のウニの卵を用いて呼吸率の変化
特性を精度よく測定できたことが分かる。なお、図４か
ら図７において、呼吸率が低く、呼吸率０としてしか測
定できない領域については、図３に示す測定結果を基に
推定して破線で示している。
【００３３】図８中（ａ）は測定１５例の中の８例、
（ｂ）は測定１５例の中の４例、（ｃ）は測定１５例の
中の３例を示している。図８からも分かるように、１個
のウニの卵を用いて呼吸率の変化特性を精度よく測定で
きたことが分かる。
（ｂ）は測定１５例の中の４例、（ｃ）は測定１５例の
中の３例を示している。図８からも分かるように、１個
のウニの卵を用いて呼吸率の変化特性を精度よく測定で
きたことが分かる。
【００３４】したがって、人工授精時の受精卵の機能評
価を行うことができる。
価を行うことができる。
【００３５】図９はこの発明の酸素消費量測定装置の他
の実施態様の要部である酸素電極部の各構成部分を示す
平面図である。なお、図９中（ａ）が第１基板１を、
（ｂ）が第２基板２を、（ｃ）がスペーサー部材３を、
それぞれ示している。
の実施態様の要部である酸素電極部の各構成部分を示す
平面図である。なお、図９中（ａ）が第１基板１を、
（ｂ）が第２基板２を、（ｃ）がスペーサー部材３を、
それぞれ示している。
【００３６】図９中（ａ）に示す第１基板１が前記の第
１基板１と異なる点は、作用極１ａ、参照極１ｂが形成
された面に、引き出し配線１ｃと直交するように、かつ
作用極１ａ、参照極１ｂを挟むように、１対の薄板状シ
ール部材１ｆを設けた点のみであり、図９中（ｂ）に示
す第２基板２が前記の第２基板２と異なる点は、第２基
板２の所定位置において厚み方向に貫通する貫通孔２
ｂ、２ｃをさらに有している点のみである。ここで、両
貫通孔２ｂ、２ｃは、積層状態において引き出し配線１
ｃが延びる方向に所定間隔を存して形成されているとと
もに、一方の貫通孔２ｂが溶液を注入するためのもので
あり、他方の貫通孔２ｃが酸素を供給するためのもので
ある。また、図９中（ｃ）に示すスペーサー部材３が前
記のスペーサー部材３と異なる点は、溶液供給溝３ｂお
よび気泡排出溝３ｃを省略した点のみである。ただし、
１対の薄板状シール部材１ｆと直交するように薄板状シ
ール部材１ｆをさらに設けていてもよい。
１基板１と異なる点は、作用極１ａ、参照極１ｂが形成
された面に、引き出し配線１ｃと直交するように、かつ
作用極１ａ、参照極１ｂを挟むように、１対の薄板状シ
ール部材１ｆを設けた点のみであり、図９中（ｂ）に示
す第２基板２が前記の第２基板２と異なる点は、第２基
板２の所定位置において厚み方向に貫通する貫通孔２
ｂ、２ｃをさらに有している点のみである。ここで、両
貫通孔２ｂ、２ｃは、積層状態において引き出し配線１
ｃが延びる方向に所定間隔を存して形成されているとと
もに、一方の貫通孔２ｂが溶液を注入するためのもので
あり、他方の貫通孔２ｃが酸素を供給するためのもので
ある。また、図９中（ｃ）に示すスペーサー部材３が前
記のスペーサー部材３と異なる点は、溶液供給溝３ｂお
よび気泡排出溝３ｃを省略した点のみである。ただし、
１対の薄板状シール部材１ｆと直交するように薄板状シ
ール部材１ｆをさらに設けていてもよい。
【００３７】この構成の酸素電極部を採用した場合に
は、第１基板１とスペーサー部材３とを積層し、しか
も、貫通孔２ｂを溶液収容空間３ａと連通させるように
第２基板２を積層して、貫通孔２ｂと通して溶液を注入
し、次いで、貫通孔２ｃを溶液収容空間３ａと連通させ
るように第２基板２をスライドさせて、貫通孔２ｃを通
して酸素を供給する。これらの間において、スペーサー
部材３が多少スライドしても、１対の薄板状シール部材
１ｆにより液漏れなどの不都合の発生を防止することが
できる。
は、第１基板１とスペーサー部材３とを積層し、しか
も、貫通孔２ｂを溶液収容空間３ａと連通させるように
第２基板２を積層して、貫通孔２ｂと通して溶液を注入
し、次いで、貫通孔２ｃを溶液収容空間３ａと連通させ
るように第２基板２をスライドさせて、貫通孔２ｃを通
して酸素を供給する。これらの間において、スペーサー
部材３が多少スライドしても、１対の薄板状シール部材
１ｆにより液漏れなどの不都合の発生を防止することが
できる。
【００３８】したがって、スペーサー部材３の厚みを簡
単に薄くして溶液収容空間３ａの体積を小さくすること
ができるほか、上記の実施態様と同様の作用を達成する
ことができる。
単に薄くして溶液収容空間３ａの体積を小さくすること
ができるほか、上記の実施態様と同様の作用を達成する
ことができる。
【００３９】図１０はスペーサー部材３の他の構成例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【００４０】図１０中（ａ）に示すスペーサー部材３
は、その中央部に三角柱状の溶液収容空間３ａを有して
おり、図１０中（ｂ）に示すスペーサー部材３は、その
中央部に四角柱状の溶液収容空間３ａを有している。も
ちろん、これらの溶液収容空間３ａは、作用極１ａ、参
照極１ｂをカバーできるサイズを有している。
は、その中央部に三角柱状の溶液収容空間３ａを有して
おり、図１０中（ｂ）に示すスペーサー部材３は、その
中央部に四角柱状の溶液収容空間３ａを有している。も
ちろん、これらの溶液収容空間３ａは、作用極１ａ、参
照極１ｂをカバーできるサイズを有している。
【００４１】したがって、これらのスペーサー部材３を
採用した場合には、上記の実施態様と同様の作用を達成
することができる。
採用した場合には、上記の実施態様と同様の作用を達成
することができる。
【００４２】上記の各実施態様において、第２基板２を
通して溶液収容空間３ａ内に光を照射できるように光照
射手段を設けることが好ましく、照射光と細胞、細菌に
よる酸素消費との関係を測定することができる。また、
第２基板２を通して溶液収容空間３ａ内の状態を観察す
る手段（光学的顕微鏡、イオン顕微測定システム、共焦
点レーザー顕微鏡測定システムなど）を設けることが好
ましく、卵子、精子などの運動と酸素消費との関係を測
定することができる。
通して溶液収容空間３ａ内に光を照射できるように光照
射手段を設けることが好ましく、照射光と細胞、細菌に
よる酸素消費との関係を測定することができる。また、
第２基板２を通して溶液収容空間３ａ内の状態を観察す
る手段（光学的顕微鏡、イオン顕微測定システム、共焦
点レーザー顕微鏡測定システムなど）を設けることが好
ましく、卵子、精子などの運動と酸素消費との関係を測
定することができる。
【００４３】
【発明の効果】請求項１の発明は、攪拌装置が不要であ
るとともに酸素透過膜が不要であり、全体としての構成
の簡単化、小型化を達成でき、しかも１個の細胞による
酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測定するこ
とができるという特有の効果を奏する。
るとともに酸素透過膜が不要であり、全体としての構成
の簡単化、小型化を達成でき、しかも１個の細胞による
酸素消費量、１個の卵子による酸素消費量を測定するこ
とができるという特有の効果を奏する。
【００４４】請求項２の発明は、請求項１の効果に加
え、参照極の電位を基準として作用極、対向極のバイア
スを正確に設定することができるという特有の効果を奏
する。
え、参照極の電位を基準として作用極、対向極のバイア
スを正確に設定することができるという特有の効果を奏
する。
【００４５】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の効果に加え、酸素消費量の測定と同時に細胞分裂、
細胞の運動変化等を観察することなどを行うことができ
るという特有の効果を奏する。
２の効果に加え、酸素消費量の測定と同時に細胞分裂、
細胞の運動変化等を観察することなどを行うことができ
るという特有の効果を奏する。
【００４６】請求項４の発明は、請求項３の効果に加
え、光照射と酸素消費との関係をも測定することができ
るという特有の効果を奏する。
え、光照射と酸素消費との関係をも測定することができ
るという特有の効果を奏する。
【００４７】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
の何れかの効果に加え、装置の製造を簡単化することが
できるという特有の効果を奏する。
の何れかの効果に加え、装置の製造を簡単化することが
できるという特有の効果を奏する。
【００４８】請求項６の発明は、請求項１から請求項４
の何れかの効果に加え、装置の製造を簡単化することが
でき、しかもスペーサ部材のずれに起因する悪影響の発
生を防止することができるという特有の効果を奏する。
の何れかの効果に加え、装置の製造を簡単化することが
でき、しかもスペーサ部材のずれに起因する悪影響の発
生を防止することができるという特有の効果を奏する。
【図１】この発明の酸素消費量測定装置の一実施態様の
要部である酸素電極部を示す分解斜視図である。
要部である酸素電極部を示す分解斜視図である。
【図２】第１基板の要部を示す拡大図である。
【図３】１００個のウニの卵を用いて受精に伴う呼吸率
の変化を測定した結果を示す図である。
の変化を測定した結果を示す図である。
【図４】１個のウニの卵を用いて受精に伴う呼吸率の変
化を測定した結果の一例を示す図である。
化を測定した結果の一例を示す図である。
【図５】１個のウニの卵を用いて受精に伴う呼吸率の変
化を測定した結果の他の例を示す図である。
化を測定した結果の他の例を示す図である。
【図６】１個のウニの卵を用いて受精に伴う呼吸率の変
化を測定した結果のさらに他の例を示す図である。
化を測定した結果のさらに他の例を示す図である。
【図７】１個のウニの卵を用いて受精に伴う呼吸率の変
化を測定した結果のさらに他の例を示す図である。
化を測定した結果のさらに他の例を示す図である。
【図８】卵割（細胞分裂）の開始点を時刻０とし、その
前後における呼吸率の変化を示す図である。
前後における呼吸率の変化を示す図である。
【図９】この発明の酸素消費量測定装置の他の実施態様
の要部である酸素電極部の各構成部分を示す平面図であ
る。
の要部である酸素電極部の各構成部分を示す平面図であ
る。
【図１０】スペーサー部材の他の構成例を示す平面図で
ある。
ある。
１ 第１基板 １ａ 作用極 １ｂ 参照極 １ｆ 薄板状シール部材 ２ 第２基板 ２ｂ、２ｃ 貫通孔 ３ スペーサ部材 ３ａ 溶液収容空間 ３ｂ 溶液供給溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 潤一郎 茨城県つくば市御幸が丘３番地 ダイキン 工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 溶存酸素量を検出すべく、作用極（１
ａ）を有する第１基板（１）と、対向極を有する第２基
板（２）とを、溶液収容空間（３ａ）を有するスペーサ
部材（３）を介在させて積層してなり、作用極（１ａ）
の位置を溶液収容空間（３ａ）に臨む位置に設定し、ス
ペーサ部材（３）の厚みを０．５ｍｍ以下に設定し、溶
液収容空間（３ａ）の直径を５ｍｍ以下に設定し、作用
極（１ａ）からの出力信号の変化に基づいて酸素消費量
を検出することを特徴とする酸素消費量測定装置。 - 【請求項２】 前記第１基板（１）は、作用極（１ａ）
に近接する参照極（１ｂ）をさらに有している請求項１
に記載の酸素消費量測定装置。 - 【請求項３】 前記第２基板（２）は透明基板であり、
対向極は透明電極からなるものである請求項１または請
求項２に記載の酸素消費量測定装置。 - 【請求項４】 第２基板（２）を通して溶液収容空間
（３ａ）に光を照射する光照射手段をさらに含む請求項
３に記載の酸素消費量測定装置。 - 【請求項５】 前記スペーサ部材（３）は、溶液収容空
間（３ａ）への溶液供給および／または酸素供給を行う
ための供給路（３ｂ）を有している請求項１から請求項
４の何れかに記載の酸素消費量測定装置。 - 【請求項６】 前記第２基板（２）は、溶液収容空間
（３ａ）への溶液供給を行う溶液供給路（２ｂ）および
酸素供給を行う酸素供給路（２ｂ）を有しており、前記
第１基板（１）は、スペーサ部材（３）との接触面の所
定位置にシール部材（１ｆ）を有している請求項１から
請求項４の何れかに記載の酸素消費量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203442A JP2000035412A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 酸素消費量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203442A JP2000035412A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 酸素消費量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035412A true JP2000035412A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16474186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10203442A Pending JP2000035412A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 酸素消費量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035412A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001067084A1 (fr) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Matsushita Seiko Co., Ltd. | Procede de mesure de l'activite biologique et dispositif associe |
| WO2006013617A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Daikin Industries, Ltd. | 酸素電極 |
| KR100741270B1 (ko) | 2005-07-05 | 2007-07-19 | 학교법인 포항공과대학교 | 이중 유체 흐름 채널을 갖는 전기화학 분석용 랩온어칩 |
| JPWO2014073195A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2016-09-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 生体由来物の検査デバイス |
| JP6218199B1 (ja) * | 2016-10-06 | 2017-10-25 | 日本航空電子工業株式会社 | 電気化学測定装置及びトランスデューサ |
-
1998
- 1998-07-17 JP JP10203442A patent/JP2000035412A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001067084A1 (fr) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Matsushita Seiko Co., Ltd. | Procede de mesure de l'activite biologique et dispositif associe |
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| CN100395544C (zh) * | 2004-08-02 | 2008-06-18 | 大金工业株式会社 | 氧电极 |
| KR100741270B1 (ko) | 2005-07-05 | 2007-07-19 | 학교법인 포항공과대학교 | 이중 유체 흐름 채널을 갖는 전기화학 분석용 랩온어칩 |
| JPWO2014073195A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2016-09-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 生体由来物の検査デバイス |
| JP2017012202A (ja) * | 2012-11-06 | 2017-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 生体由来物の検査デバイスおよび検査方法 |
| JP2018059823A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 日本航空電子工業株式会社 | 電気化学測定装置及びトランスデューサ |
| WO2018066358A1 (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 日本航空電子工業株式会社 | 電気化学測定装置及びトランスデューサ |
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| CN109791122A (zh) * | 2016-10-06 | 2019-05-21 | 日本航空电子工业株式会社 | 电化学测定装置及转换器 |
| TWI660171B (zh) * | 2016-10-06 | 2019-05-21 | 日商日本航空電子工業股份有限公司 | 電性化學測定裝置及轉換器 |
| CN113533486A (zh) * | 2016-10-06 | 2021-10-22 | 日本航空电子工业株式会社 | 电化学测定装置及转换器 |
| US11162064B2 (en) | 2016-10-06 | 2021-11-02 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Electrochemical measurement device and transducer |
| CN109791122B (zh) * | 2016-10-06 | 2021-12-07 | 日本航空电子工业株式会社 | 电化学测定装置及转换器 |
| US11859167B2 (en) | 2016-10-06 | 2024-01-02 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Electrochemical measurement device and transducer |
| CN113533486B (zh) * | 2016-10-06 | 2024-03-01 | 日本航空电子工业株式会社 | 电化学测定装置及转换器 |
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