JP2004301703A - サンプル液測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】不要な脂質液又は脂質を除去することにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができるサンプル液測定装置を提供する。
【解決手段】サンプル液測定装置は、サンプル液収容部２１と、基準液収容部２２と、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔４を有する基板薄膜３と、脂質吐出用ノズル２と、洗浄用ノズル１とを備える。脂質吐出用ノズル２は、インクジェット様の装置であり、脂質液５を吐出し、微小孔４に脂質二分子膜を成膜する。洗浄用ノズル１は、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れを洗浄液によるジェット水流によって洗い流す。
【選択図】 図１
【解決手段】サンプル液測定装置は、サンプル液収容部２１と、基準液収容部２２と、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔４を有する基板薄膜３と、脂質吐出用ノズル２と、洗浄用ノズル１とを備える。脂質吐出用ノズル２は、インクジェット様の装置であり、脂質液５を吐出し、微小孔４に脂質二分子膜を成膜する。洗浄用ノズル１は、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れを洗浄液によるジェット水流によって洗い流す。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料中に存在する毒物を測定するためのサンプル液測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、我々を取り巻く環境には、生体に有害である物質（広義の毒物）が多数存在している。例えば、水道水中のトリハロメタンや大気中のダイオキシンなどの他、シアンやカドミウムと言ったいわゆる毒物による水道原水や地下水の汚染も、時たま新聞誌上を賑わしている。こうした毒物の検出をリアルタイムで行うために、図９に示すような脂質二分子膜を用いた「エコセンサ」が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。エコセンサは、複数の水槽１１７を持ち、その水槽隔壁である基板薄膜１０３の一部に毒物が作用できる脂質二分子膜を成膜した微小孔１０４を具備し、基板薄膜１０３を挟む基準液およびサンプル液の電位差を参照電極１３３によって取ることによって毒物をセンシングすることのできる仕組みになっている。又、脂質二分子膜は時間がたつと劣化し感度が弱くなるため、実センサでは測定直前に膜を作り直すことが必要になる。これを実現するためにインクジェット機構を用いた吐出部１３０により、貯留槽１３１に保存された脂質液を微小孔１０４に吐出し、脂質二分子膜を自動的に形成している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９１４９４号公報（段落番号「０００８」、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、脂質二分子膜形成に使われなかった脂質は、微小孔１０４近傍や水槽１１７に付着し、脂質二分子膜の形成を阻害する問題が生じていた。図１０に示すように、脂質吐出用ノズル１０２から吐出された脂質液１０５のうち、微小孔１０４での成膜形成に使用されなかった脂質液は、脂質液による汚れ１０６として基板薄膜１０３に付着したままとなっていた。
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明は、不要な脂質液又は脂質を除去することにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができるサンプル液測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構」とは、例えば、ジェット水流などによって脂質液を吐出する脂質吐出用ノズルなどを指す。又、「微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構」とは、例えば、ジェット水流などによって洗浄液を噴出する洗浄用ノズルなどを指す。
【０００７】
本発明の第１の特徴に係るサンプル液測定装置によると、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【０００８】
又、第１の特徴に係るサンプル液測定装置において、不要な脂質液又は脂質に到達する際の洗浄液の温度は、脂質の溶解温度以上であっても良い。このサンプル液測定装置によると、脂質が溶解することにより、洗浄の効果が更に増す。
【０００９】
更に、第１の特徴に係るサンプル液測定装置において、不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する際、サンプル液及び基準液の水位が微小孔より低い位置であっても良い。このサンプル液測定装置によると、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構からの水流が水槽中の液体に運動エネルギーを奪われることなく、その勢いを保ったまま脂質の洗浄を行うことができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔を脂質の溶解温度以上に加熱する基板薄膜上に設けられた機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「微小孔を脂質の溶解温度以上に加熱する基板薄膜上に設けられた機構」とは、例えば、基板薄膜に貼り付けられた薄膜ヒータなどを指す。
【００１１】
第２の特徴に係るサンプル測定装置によると、微小孔周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔を振動する基板薄膜上に設けられた機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「微小孔を振動する基板薄膜上に設けられた機構」とは、例えば、基板薄膜に貼り付けられた薄膜振動体などを指す。
【００１３】
第３の特徴に係るサンプル測定装置によると、微小孔周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１４】
本発明の第４の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、サンプル液及び基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「サンプル液及び基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する機構」とは、例えば、サンプル液注入口に設けられたヒータやサンプル液収納部に設けられたヒータなどを指す。
【００１５】
第４の特徴に係るサンプル測定装置によると、サンプル液収容部及び基準液収容部を含む水槽中に存在する不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１６】
本発明の第５の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、サンプル液あるいは基準液を撹拌する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。
ここで、「サンプル液あるいは基準液を撹拌する機構」とは、例えば、サンプル液収容部あるいは基準液収容部に配置されたスターラなどを指す。
【００１７】
第５の特徴に係るサンプル測定装置によると、サンプル液収容部及び基準液収容部を含む水槽中に存在する不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第４の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００１９】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、基板薄膜の微小孔周辺に付着した余分な脂質液又は脂質を除去するサンプル測定装置について説明する。第１の実施の形態では、微小孔に洗浄液を吐出し、不要な脂質を除去する。
【００２０】
第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図１に示すように、サンプル液収容部２１と、基準液収容部２２と、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔４を有する基板薄膜３と、脂質吐出用ノズル２と、洗浄用ノズル１とを備える。
【００２１】
サンプル液収容部２１の内部には電極６が設けられ、この電極６はサンプル液中に挿入されている。同様に、基準液収容部２２の内部には電極７が設置され、この電極は基準液中に挿入されている。これらの電極６及び電極７によって、脂質二分子膜によって隔てられたサンプル液と基準液との間の電位差（即ち、膜電位）が、例えば、エレクトロメータのような計測装置８によって測定できるようになっている。この計測装置８によって得られたデータは、記録計９によって記録することができる。
【００２２】
サンプル液収容部２１は、サンプル液の注入及び排出ができるように構成されている。サンプル液の注入及び排出は、例えば、サンプル液収容部２１の壁面に少なくとも一つ設けられた流通口を介して行われる。流通口からサンプル液をサンプル液収容部２１に注入し、サンプル液の測定を行った後、この流通口あるいは異なる流通口から測定済みサンプル液の排出をすることが可能である。第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置では、複数の流通口を設け、サンプル液の注入口及び排出口を設けることによって、サンプル液収容部２１へのサンプル液の注入及び排出が同時にかつ連続的に行われるようにすることが好ましい。図１に示すように、サンプル液収容部２１の下部にサンプル液注入口１５を設け、上部にサンプル液排出口１６を設ければ、脂質二分子膜の周辺部にサンプル液の液流が生じて、脂質二分子膜には連続的にサンプル液が接触するようになる。このように、脂質二分子膜にサンプル液を液流として連続的に接触させるとともにサンプル液と基準液との電位差を測定することにより、サンプル液中の溶解物を連続的に検出することが可能になる。
【００２３】
一方、基準液収容部２２も同様に、基準液の注入及び排出ができるように構成することができる。好ましくは、図１に示すように、基準液収容部２２の下部に基準液注入口２５を設け、上部に基準液排出口２６を設ければ、基準液収容部２２の液流を生じさせることができる。
【００２４】
基板薄膜３は、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、例えば、２５μｍ程度の厚さのテフロン（登録商標）ＴＭ（ポリ−テトラ−フルオロ−エチレン （−ＣＦ２−ＣＦ２−）ｎ）からなる。基板薄膜３は、１つ以上の微小孔４を有し、この微小孔４には脂質二分子膜が形成される。
【００２５】
脂質吐出用ノズル２は、インクジェット様の装置であり、脂質液を吐出し、微小孔４に脂質二分子膜を成膜する。このとき、脂質二分子膜を形成させる基板薄膜３は、インクジェット機構による脂質液滴のターゲットとなるため脂質によって汚される。脂質二分子膜は、基板薄膜３が脂質によって汚されると形成されにくくなることが実験によって確かめられている。このため、脂質二分子膜を形成する直前に、基板薄膜３をきれいに洗浄しておく必要がある。
【００２６】
図１及び図２に示す洗浄用ノズル１は、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れを洗浄液によるジェット水流によって洗い流すものである。脂質液の洗浄は、一定時間毎あるいはサンプル液の測定の直前に行うことが望ましい。又、使用する洗浄液は、脂質二分子膜を洗い流せるものであるならば、任意のものを使用することが可能である。好適な洗浄液としては、水、温水などが挙げられ、サンプル液の溶媒及びサンプル液あるいは基準液などでも、場合により洗浄液として使用可能である。
【００２７】
又、一般的に、エコセンサで用いられる脂質は２０〜３０℃で溶解する。このため、基板薄膜３に到達する際のジェット水流の温度がこの溶解温度以上であれば、洗浄の効果が更に増すことは明らかである。洗浄液を脂質の溶解温度のものとするために、例えば、洗浄液ノズル１に電熱線のような加熱装置を設けることができる。
【００２８】
又、洗浄時に流されるジェット水流は、その勢いが強ければ強いほど付着した脂質の洗浄効果が高まることは明らかである。図３では、洗浄時に水槽内のサンプル液水位を下げている。このように微小孔４を空中で洗浄することにより、洗浄用ノズル１からのジェット水流が水槽中のサンプル液に運動エネルギーを奪われることなく、その勢いを保ったまま脂質の洗浄を行うことができる。
【００２９】
洗浄用ノズル１は、サンプル液収容部２１あるいは基準液収容部２２において、上昇する液流中に設置して、脂質による汚れの洗浄が上昇する液体流中で行われるようにすることが好ましい。通常、脂質二分子膜形成用溶液はサンプル液より比重が小さいが、このような場合に洗い流した脂質二分子膜の脂質や膜形成の際に生じた余分の膜形成液ないし汚れた洗浄液が収容部の液表面へ浮上することが促進され、これらの系外への排出が容易になるからである。
【００３０】
上昇する液流は、合目的的な任意の方法によって生じさせることができる。例えば、図１に示すように、サンプル液収容部２１の下部にサンプル液注入口１５を、上部にサンプル液排出口１６を設けて、汚れの付着した微小孔４の周囲のサンプル液を上昇させることによって行うことができる。又、サンプル液収容部２１の内部にしきり板等で流路を設け、汚れの付着した微小孔４の周囲に上昇する液流を発生させることもできる。これによって、基板薄膜３の清浄性が確保される。
【００３１】
図１において、サンプル液の表面部に浮上した余分の脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、サンプル液排出口１６から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ１４等の分離手段によって回収することができる。
【００３２】
尚、第１の実施の形態に係る脂質二分子膜１８は、サンプル液中の溶解物質の作用によって生じる脂質二分子膜の何らかの変化（例えば、膜電位、電気容量、イオン透過性、発光、発熱、吸熱などの変化）を利用して、サンプル液中の溶解物質の有無及びその濃度を検出するものである。そのような脂質二分子膜としては、実質的に脂質のみから構成される脂質二分子膜及び各種の蛋白質や糖などの分子を、付着ないし配合した脂質二分子膜等が挙げられる。脂質や蛋白質、糖の種類や量並びに脂質二分子膜の作製方法などを適宜選択することにより、測定目的ないしサンプル液等の具体的内容に応じた各種のセンサを製造することができる。第１の実施の形態に係るサンプル測定装置において好適な脂質二分子膜としては、モノオレイン、トリオレイン等の疑似脂質やリン脂質に抗体等の蛋白質や糖を付着ないし配合したもの等が挙げられる。
【００３３】
第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、微小孔４に付着した不要な脂質液又は脂質を、洗浄用ノズル１を用いて除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、基板薄膜の微小孔周辺に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第２の実施の形態では、基板薄膜を加熱あるいは振動させて、不要な脂質を除去する。
【００３５】
第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、図４に示すように、微小孔４周辺に薄膜ヒータ１１を備える。薄膜ヒータ１１は金属やセラミックスからなる。その他、基板薄膜３、脂質吐出用ノズル２等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。薄膜ヒータ１１は、電源１２により通電することにより、基板薄膜３を加熱し、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れ１０を溶解する。これにより、微小孔４周辺の不要な脂質を除去することができる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。
【００３６】
図４に示す第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、薄膜ヒータ１１に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、溶解温度とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。
【００３７】
又、第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、図５に示すように、微小孔４周辺に薄膜振動体１３を備えても良い。薄膜振動体１３は、圧電素子のような振動体を基板薄膜３に貼り付けるか、もしくは薄い振動体自体に微小孔を形成しても良い。その他、超音波を利用しても構わない。薄膜振動体１３は、基板薄膜３を振動させることにより、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れ１０を遊離することができる。
【００３８】
図５に示す第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、薄膜振動体１３に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、振動とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。
【００３９】
更に、第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、基板薄膜３薄膜ヒータ１１及び薄膜振動体１３の両方を備えても良いことは勿論である。
【００４０】
第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、微小孔４周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を、薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を用いて除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、基板薄膜の微小孔周辺に限らず、水槽全体に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第３の実施の形態では、サンプル液あるいは基準液を脂質の溶解温度以上に加熱することにより、不要な脂質を除去する。
【００４２】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図６に示すように、サンプル液注入口１５にヒータ１９ａを備え、洗浄時に導入されるサンプル液をヒータ１９ａで加熱し、水槽１７へ導入する。又、基準液注入口２５にヒータ１９ｂを備え、洗浄時に導入される基準液をヒータ１９ｂで加熱し、水槽１７へ導入する。
その他、脂質吐出用ノズル２、基板薄膜３、サンプル液排出口１６、サンプル液収容部２１、基準液収容部２２等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。ヒータ１９ａは、サンプル液を脂質の溶解温度以上に加熱し、ヒータ１９ｂは、基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する。上述したように脂質は一定の温度以上になると溶解するので、水槽１７内に存在する脂質液の汚れが溶解し、不要な脂質を除去することができる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口１６から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。同様に、基準液排出口２６から排出された排出液も、フィルタ等の分離手段によって回収することができる。尚、図６では、サンプル液注入口１５及び基準液注入口２５の両方にヒータ１９ａ、１９ｂを設けたが、どちらか一方のみにヒータを備える構成にしても構わない。
【００４３】
又、ヒータ１９は、図７に示すように、サンプル液中に配置され、水槽１７内のサンプル液及び基準液を加熱する構成にしても構わない。
【００４４】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、ヒータ１９、１９ａ、１９ｂに加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、溶解温度とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。更に、第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、第２の実施の形態で説明した薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を備え、水槽全体及び基板薄膜３の加熱あるいは振動を利用しても良い。
【００４５】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、水槽１７中に存在する不要な脂質液又は脂質を、サンプル液及び基準液をヒータ１９、１９ａ、１９ｂにより加熱することにより溶解し、除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、第３の実施の形態と同様、基板薄膜の微小孔周辺に限らず、水槽全体に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第４の実施の形態では、スターラによりサンプル液などを撹拌することにより、不要な脂質を除去する。
【００４７】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図８に示すように、サンプル液収容部２１の内部にスターラ２０を備える。その他、基板薄膜３等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。スターラ２０は、水槽１７中のサンプル液を撹拌し、対流を起こさせ不要な脂質液又は脂質を遊離させる。このとき、基板薄膜３上の脂質だけではなく水槽１７内全体の脂質を洗い流す効果が期待できる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。図８では、スターラをサンプル液収容部２１の内部に配置しているが、基準液収容部２２内部に配置しても構わないことは勿論である。
【００４８】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、スターラ２０に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、対流とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。又、第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、第２の実施の形態で説明した薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を備え、対流だけでなく、溶解温度あるいは振動を利用しても良い。又、第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、第３の実施の形態で説明したヒータ１９、１９ａ、１９ｂを備え、対流だけでなく、水槽１７全体の加熱を利用しても良い。
【００４９】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、水槽１７中に存在する不要な脂質液又は脂質を、サンプル液あるいは基準液をスターラ２０により撹拌することにより、除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５１】
例えば、第１〜第４の実施の形態において、洗浄用ノズル１、脂質吐出用ノズル２、ヒータ１９、スターラ２０等は、サンプル液収容部２１に配置される図面を用いて説明を行ったが、これらは、基準液収容部２２に配置されていても構わないことは勿論である。
【００５２】
又、第１〜第４の実施の形態に係るサンプル測定装置は、それぞれの実施の形態で説明した要素を組み合わせて備えても構わない。例えば、洗浄用ノズル１と、薄膜振動体１３と、ヒータ１９、１９ａ、１９ｂを選択し、それらを備える形態にしても構わない。第１〜第４の実施の形態で説明した各要素は、サンプル液の種類や測定の実情に合わせて、適宜選択できるものである。
【００５３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、不要な脂質液又は脂質を除去することにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができるサンプル液測定装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の洗浄用ノズルの模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の水位を下げた場合の図である。
【図４】第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜の拡大図である（その１）。
【図５】第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜の拡大図である（その２）。
【図６】第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である（その１）。
【図７】第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である（その２）。
【図８】第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である。
【図９】従来のサンプル液測定装置の模式図である。
【図１０】図８の微小孔周辺の拡大図である。
【符号の説明】
１ 洗浄用ノズル
２ 脂質吐出用ノズル
３ 基板薄膜
４ 微小孔
５ 脂質液
６、７ 電極
８ 計測装置
９ 記録計
１０ 脂質液による汚れ
１１ 薄膜ヒータ
１２ 電源
１３ 薄膜振動体
１４ フィルタ
１５ サンプル液注入口
１６ サンプル液排出口
１７ 水槽
１８ 脂質二分子膜
１９、１９ａ、１９ｂ ヒータ
２０ スターラ
２１ サンプル液収容部
２２ 基準液収容部
２５ 基準液注入口
２６ 基準液排出口
１０３ 基板薄膜
１０４ 微小孔
１０５ 脂質液
１０６ 脂質液による汚れ
１１７ 水槽
１２１ サンプル液収容部
１２２ 基準液収容部
１３０ 吐出部
１３１ 貯留槽
１３２ コントローラ
１３３ 電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料中に存在する毒物を測定するためのサンプル液測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、我々を取り巻く環境には、生体に有害である物質（広義の毒物）が多数存在している。例えば、水道水中のトリハロメタンや大気中のダイオキシンなどの他、シアンやカドミウムと言ったいわゆる毒物による水道原水や地下水の汚染も、時たま新聞誌上を賑わしている。こうした毒物の検出をリアルタイムで行うために、図９に示すような脂質二分子膜を用いた「エコセンサ」が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。エコセンサは、複数の水槽１１７を持ち、その水槽隔壁である基板薄膜１０３の一部に毒物が作用できる脂質二分子膜を成膜した微小孔１０４を具備し、基板薄膜１０３を挟む基準液およびサンプル液の電位差を参照電極１３３によって取ることによって毒物をセンシングすることのできる仕組みになっている。又、脂質二分子膜は時間がたつと劣化し感度が弱くなるため、実センサでは測定直前に膜を作り直すことが必要になる。これを実現するためにインクジェット機構を用いた吐出部１３０により、貯留槽１３１に保存された脂質液を微小孔１０４に吐出し、脂質二分子膜を自動的に形成している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９１４９４号公報（段落番号「０００８」、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、脂質二分子膜形成に使われなかった脂質は、微小孔１０４近傍や水槽１１７に付着し、脂質二分子膜の形成を阻害する問題が生じていた。図１０に示すように、脂質吐出用ノズル１０２から吐出された脂質液１０５のうち、微小孔１０４での成膜形成に使用されなかった脂質液は、脂質液による汚れ１０６として基板薄膜１０３に付着したままとなっていた。
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明は、不要な脂質液又は脂質を除去することにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができるサンプル液測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構」とは、例えば、ジェット水流などによって脂質液を吐出する脂質吐出用ノズルなどを指す。又、「微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構」とは、例えば、ジェット水流などによって洗浄液を噴出する洗浄用ノズルなどを指す。
【０００７】
本発明の第１の特徴に係るサンプル液測定装置によると、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【０００８】
又、第１の特徴に係るサンプル液測定装置において、不要な脂質液又は脂質に到達する際の洗浄液の温度は、脂質の溶解温度以上であっても良い。このサンプル液測定装置によると、脂質が溶解することにより、洗浄の効果が更に増す。
【０００９】
更に、第１の特徴に係るサンプル液測定装置において、不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する際、サンプル液及び基準液の水位が微小孔より低い位置であっても良い。このサンプル液測定装置によると、微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構からの水流が水槽中の液体に運動エネルギーを奪われることなく、その勢いを保ったまま脂質の洗浄を行うことができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔を脂質の溶解温度以上に加熱する基板薄膜上に設けられた機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「微小孔を脂質の溶解温度以上に加熱する基板薄膜上に設けられた機構」とは、例えば、基板薄膜に貼り付けられた薄膜ヒータなどを指す。
【００１１】
第２の特徴に係るサンプル測定装置によると、微小孔周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、微小孔を振動する基板薄膜上に設けられた機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「微小孔を振動する基板薄膜上に設けられた機構」とは、例えば、基板薄膜に貼り付けられた薄膜振動体などを指す。
【００１３】
第３の特徴に係るサンプル測定装置によると、微小孔周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１４】
本発明の第４の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、サンプル液及び基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。ここで、「サンプル液及び基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する機構」とは、例えば、サンプル液注入口に設けられたヒータやサンプル液収納部に設けられたヒータなどを指す。
【００１５】
第４の特徴に係るサンプル測定装置によると、サンプル液収容部及び基準液収容部を含む水槽中に存在する不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１６】
本発明の第５の特徴は、サンプル液収容部と、基準液収容部と、サンプル液収容部と基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、サンプル液と基準液との電位差を測定してサンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、サンプル液あるいは基準液を撹拌する機構とを備えるサンプル液測定装置であることを要旨とする。
ここで、「サンプル液あるいは基準液を撹拌する機構」とは、例えば、サンプル液収容部あるいは基準液収容部に配置されたスターラなどを指す。
【００１７】
第５の特徴に係るサンプル測定装置によると、サンプル液収容部及び基準液収容部を含む水槽中に存在する不要な脂質液又は脂質を除去することができ、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第４の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００１９】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、基板薄膜の微小孔周辺に付着した余分な脂質液又は脂質を除去するサンプル測定装置について説明する。第１の実施の形態では、微小孔に洗浄液を吐出し、不要な脂質を除去する。
【００２０】
第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図１に示すように、サンプル液収容部２１と、基準液収容部２２と、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔４を有する基板薄膜３と、脂質吐出用ノズル２と、洗浄用ノズル１とを備える。
【００２１】
サンプル液収容部２１の内部には電極６が設けられ、この電極６はサンプル液中に挿入されている。同様に、基準液収容部２２の内部には電極７が設置され、この電極は基準液中に挿入されている。これらの電極６及び電極７によって、脂質二分子膜によって隔てられたサンプル液と基準液との間の電位差（即ち、膜電位）が、例えば、エレクトロメータのような計測装置８によって測定できるようになっている。この計測装置８によって得られたデータは、記録計９によって記録することができる。
【００２２】
サンプル液収容部２１は、サンプル液の注入及び排出ができるように構成されている。サンプル液の注入及び排出は、例えば、サンプル液収容部２１の壁面に少なくとも一つ設けられた流通口を介して行われる。流通口からサンプル液をサンプル液収容部２１に注入し、サンプル液の測定を行った後、この流通口あるいは異なる流通口から測定済みサンプル液の排出をすることが可能である。第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置では、複数の流通口を設け、サンプル液の注入口及び排出口を設けることによって、サンプル液収容部２１へのサンプル液の注入及び排出が同時にかつ連続的に行われるようにすることが好ましい。図１に示すように、サンプル液収容部２１の下部にサンプル液注入口１５を設け、上部にサンプル液排出口１６を設ければ、脂質二分子膜の周辺部にサンプル液の液流が生じて、脂質二分子膜には連続的にサンプル液が接触するようになる。このように、脂質二分子膜にサンプル液を液流として連続的に接触させるとともにサンプル液と基準液との電位差を測定することにより、サンプル液中の溶解物を連続的に検出することが可能になる。
【００２３】
一方、基準液収容部２２も同様に、基準液の注入及び排出ができるように構成することができる。好ましくは、図１に示すように、基準液収容部２２の下部に基準液注入口２５を設け、上部に基準液排出口２６を設ければ、基準液収容部２２の液流を生じさせることができる。
【００２４】
基板薄膜３は、サンプル液収容部２１と基準液収容部２２の間に位置し、例えば、２５μｍ程度の厚さのテフロン（登録商標）ＴＭ（ポリ−テトラ−フルオロ−エチレン （−ＣＦ２−ＣＦ２−）ｎ）からなる。基板薄膜３は、１つ以上の微小孔４を有し、この微小孔４には脂質二分子膜が形成される。
【００２５】
脂質吐出用ノズル２は、インクジェット様の装置であり、脂質液を吐出し、微小孔４に脂質二分子膜を成膜する。このとき、脂質二分子膜を形成させる基板薄膜３は、インクジェット機構による脂質液滴のターゲットとなるため脂質によって汚される。脂質二分子膜は、基板薄膜３が脂質によって汚されると形成されにくくなることが実験によって確かめられている。このため、脂質二分子膜を形成する直前に、基板薄膜３をきれいに洗浄しておく必要がある。
【００２６】
図１及び図２に示す洗浄用ノズル１は、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れを洗浄液によるジェット水流によって洗い流すものである。脂質液の洗浄は、一定時間毎あるいはサンプル液の測定の直前に行うことが望ましい。又、使用する洗浄液は、脂質二分子膜を洗い流せるものであるならば、任意のものを使用することが可能である。好適な洗浄液としては、水、温水などが挙げられ、サンプル液の溶媒及びサンプル液あるいは基準液などでも、場合により洗浄液として使用可能である。
【００２７】
又、一般的に、エコセンサで用いられる脂質は２０〜３０℃で溶解する。このため、基板薄膜３に到達する際のジェット水流の温度がこの溶解温度以上であれば、洗浄の効果が更に増すことは明らかである。洗浄液を脂質の溶解温度のものとするために、例えば、洗浄液ノズル１に電熱線のような加熱装置を設けることができる。
【００２８】
又、洗浄時に流されるジェット水流は、その勢いが強ければ強いほど付着した脂質の洗浄効果が高まることは明らかである。図３では、洗浄時に水槽内のサンプル液水位を下げている。このように微小孔４を空中で洗浄することにより、洗浄用ノズル１からのジェット水流が水槽中のサンプル液に運動エネルギーを奪われることなく、その勢いを保ったまま脂質の洗浄を行うことができる。
【００２９】
洗浄用ノズル１は、サンプル液収容部２１あるいは基準液収容部２２において、上昇する液流中に設置して、脂質による汚れの洗浄が上昇する液体流中で行われるようにすることが好ましい。通常、脂質二分子膜形成用溶液はサンプル液より比重が小さいが、このような場合に洗い流した脂質二分子膜の脂質や膜形成の際に生じた余分の膜形成液ないし汚れた洗浄液が収容部の液表面へ浮上することが促進され、これらの系外への排出が容易になるからである。
【００３０】
上昇する液流は、合目的的な任意の方法によって生じさせることができる。例えば、図１に示すように、サンプル液収容部２１の下部にサンプル液注入口１５を、上部にサンプル液排出口１６を設けて、汚れの付着した微小孔４の周囲のサンプル液を上昇させることによって行うことができる。又、サンプル液収容部２１の内部にしきり板等で流路を設け、汚れの付着した微小孔４の周囲に上昇する液流を発生させることもできる。これによって、基板薄膜３の清浄性が確保される。
【００３１】
図１において、サンプル液の表面部に浮上した余分の脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、サンプル液排出口１６から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ１４等の分離手段によって回収することができる。
【００３２】
尚、第１の実施の形態に係る脂質二分子膜１８は、サンプル液中の溶解物質の作用によって生じる脂質二分子膜の何らかの変化（例えば、膜電位、電気容量、イオン透過性、発光、発熱、吸熱などの変化）を利用して、サンプル液中の溶解物質の有無及びその濃度を検出するものである。そのような脂質二分子膜としては、実質的に脂質のみから構成される脂質二分子膜及び各種の蛋白質や糖などの分子を、付着ないし配合した脂質二分子膜等が挙げられる。脂質や蛋白質、糖の種類や量並びに脂質二分子膜の作製方法などを適宜選択することにより、測定目的ないしサンプル液等の具体的内容に応じた各種のセンサを製造することができる。第１の実施の形態に係るサンプル測定装置において好適な脂質二分子膜としては、モノオレイン、トリオレイン等の疑似脂質やリン脂質に抗体等の蛋白質や糖を付着ないし配合したもの等が挙げられる。
【００３３】
第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、微小孔４に付着した不要な脂質液又は脂質を、洗浄用ノズル１を用いて除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、基板薄膜の微小孔周辺に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第２の実施の形態では、基板薄膜を加熱あるいは振動させて、不要な脂質を除去する。
【００３５】
第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、図４に示すように、微小孔４周辺に薄膜ヒータ１１を備える。薄膜ヒータ１１は金属やセラミックスからなる。その他、基板薄膜３、脂質吐出用ノズル２等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。薄膜ヒータ１１は、電源１２により通電することにより、基板薄膜３を加熱し、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れ１０を溶解する。これにより、微小孔４周辺の不要な脂質を除去することができる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。
【００３６】
図４に示す第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、薄膜ヒータ１１に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、溶解温度とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。
【００３７】
又、第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、図５に示すように、微小孔４周辺に薄膜振動体１３を備えても良い。薄膜振動体１３は、圧電素子のような振動体を基板薄膜３に貼り付けるか、もしくは薄い振動体自体に微小孔を形成しても良い。その他、超音波を利用しても構わない。薄膜振動体１３は、基板薄膜３を振動させることにより、基板薄膜３に付着した脂質液による汚れ１０を遊離することができる。
【００３８】
図５に示す第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、薄膜振動体１３に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、振動とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。
【００３９】
更に、第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、基板薄膜３薄膜ヒータ１１及び薄膜振動体１３の両方を備えても良いことは勿論である。
【００４０】
第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、微小孔４周辺に付着した不要な脂質液又は脂質を、薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を用いて除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、基板薄膜の微小孔周辺に限らず、水槽全体に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第３の実施の形態では、サンプル液あるいは基準液を脂質の溶解温度以上に加熱することにより、不要な脂質を除去する。
【００４２】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図６に示すように、サンプル液注入口１５にヒータ１９ａを備え、洗浄時に導入されるサンプル液をヒータ１９ａで加熱し、水槽１７へ導入する。又、基準液注入口２５にヒータ１９ｂを備え、洗浄時に導入される基準液をヒータ１９ｂで加熱し、水槽１７へ導入する。
その他、脂質吐出用ノズル２、基板薄膜３、サンプル液排出口１６、サンプル液収容部２１、基準液収容部２２等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。ヒータ１９ａは、サンプル液を脂質の溶解温度以上に加熱し、ヒータ１９ｂは、基準液を脂質の溶解温度以上に加熱する。上述したように脂質は一定の温度以上になると溶解するので、水槽１７内に存在する脂質液の汚れが溶解し、不要な脂質を除去することができる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口１６から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。同様に、基準液排出口２６から排出された排出液も、フィルタ等の分離手段によって回収することができる。尚、図６では、サンプル液注入口１５及び基準液注入口２５の両方にヒータ１９ａ、１９ｂを設けたが、どちらか一方のみにヒータを備える構成にしても構わない。
【００４３】
又、ヒータ１９は、図７に示すように、サンプル液中に配置され、水槽１７内のサンプル液及び基準液を加熱する構成にしても構わない。
【００４４】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、ヒータ１９、１９ａ、１９ｂに加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、溶解温度とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。更に、第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、第２の実施の形態で説明した薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を備え、水槽全体及び基板薄膜３の加熱あるいは振動を利用しても良い。
【００４５】
第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、水槽１７中に存在する不要な脂質液又は脂質を、サンプル液及び基準液をヒータ１９、１９ａ、１９ｂにより加熱することにより溶解し、除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、第３の実施の形態と同様、基板薄膜の微小孔周辺に限らず、水槽全体に付着した余分な脂質液を除去するサンプル測定装置について説明する。第４の実施の形態では、スターラによりサンプル液などを撹拌することにより、不要な脂質を除去する。
【００４７】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、図８に示すように、サンプル液収容部２１の内部にスターラ２０を備える。その他、基板薄膜３等は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。スターラ２０は、水槽１７中のサンプル液を撹拌し、対流を起こさせ不要な脂質液又は脂質を遊離させる。このとき、基板薄膜３上の脂質だけではなく水槽１７内全体の脂質を洗い流す効果が期待できる。サンプル液の表面部に浮上した余分な脂質二分子膜形成液及び汚れた洗浄液等は、第１の実施の形態で説明したように、サンプル液排出口から排出される。排出液は必要に応じ、例えばフィルタ等の分離手段によって回収することができる。図８では、スターラをサンプル液収容部２１の内部に配置しているが、基準液収容部２２内部に配置しても構わないことは勿論である。
【００４８】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、スターラ２０に加え、第１の実施の形態で説明した洗浄用ノズル１を備え、対流とジェット水流の両方を利用して不要な脂質液又は脂質の除去を行っても良い。又、第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜３は、第２の実施の形態で説明した薄膜ヒータ１１あるいは薄膜振動体１３を備え、対流だけでなく、溶解温度あるいは振動を利用しても良い。又、第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置は、第３の実施の形態で説明したヒータ１９、１９ａ、１９ｂを備え、対流だけでなく、水槽１７全体の加熱を利用しても良い。
【００４９】
第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置によると、水槽１７中に存在する不要な脂質液又は脂質を、サンプル液あるいは基準液をスターラ２０により撹拌することにより、除去することができる。これにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができ、メンテナンスフリーで、かつリアルタイムな広範囲の毒物検出定量が可能となる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５１】
例えば、第１〜第４の実施の形態において、洗浄用ノズル１、脂質吐出用ノズル２、ヒータ１９、スターラ２０等は、サンプル液収容部２１に配置される図面を用いて説明を行ったが、これらは、基準液収容部２２に配置されていても構わないことは勿論である。
【００５２】
又、第１〜第４の実施の形態に係るサンプル測定装置は、それぞれの実施の形態で説明した要素を組み合わせて備えても構わない。例えば、洗浄用ノズル１と、薄膜振動体１３と、ヒータ１９、１９ａ、１９ｂを選択し、それらを備える形態にしても構わない。第１〜第４の実施の形態で説明した各要素は、サンプル液の種類や測定の実情に合わせて、適宜選択できるものである。
【００５３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、不要な脂質液又は脂質を除去することにより、脂質二分子膜の安定性、再現性を確保することができるサンプル液測定装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の洗浄用ノズルの模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係るサンプル液測定装置の水位を下げた場合の図である。
【図４】第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜の拡大図である（その１）。
【図５】第２の実施の形態に係るサンプル液測定装置の基板薄膜の拡大図である（その２）。
【図６】第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である（その１）。
【図７】第３の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である（その２）。
【図８】第４の実施の形態に係るサンプル液測定装置の模式図である。
【図９】従来のサンプル液測定装置の模式図である。
【図１０】図８の微小孔周辺の拡大図である。
【符号の説明】
１ 洗浄用ノズル
２ 脂質吐出用ノズル
３ 基板薄膜
４ 微小孔
５ 脂質液
６、７ 電極
８ 計測装置
９ 記録計
１０ 脂質液による汚れ
１１ 薄膜ヒータ
１２ 電源
１３ 薄膜振動体
１４ フィルタ
１５ サンプル液注入口
１６ サンプル液排出口
１７ 水槽
１８ 脂質二分子膜
１９、１９ａ、１９ｂ ヒータ
２０ スターラ
２１ サンプル液収容部
２２ 基準液収容部
２５ 基準液注入口
２６ 基準液排出口
１０３ 基板薄膜
１０４ 微小孔
１０５ 脂質液
１０６ 脂質液による汚れ
１１７ 水槽
１２１ サンプル液収容部
１２２ 基準液収容部
１３０ 吐出部
１３１ 貯留槽
１３２ コントローラ
１３３ 電極
Claims (7)
- サンプル液収容部と、基準液収容部と、前記サンプル液収容部と前記基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し前記脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、前記サンプル液と前記基準液との電位差を測定して前記サンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、
前記微小孔に付着した不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する機構とを備えることを特徴とするサンプル液測定装置。 - 前記不要な脂質液又は脂質に到達する際の前記洗浄液の温度が、前記脂質の溶解温度以上であることを特徴とする請求項１に記載のサンプル液測定装置。
- 前記不要な脂質液又は脂質に洗浄液を噴出する際、前記サンプル液及び前記基準液の水位が、前記微小孔より低い位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のサンプル液測定装置。
- サンプル液収容部と、基準液収容部と、前記サンプル液収容部と前記基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し前記脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、前記サンプル液と前記基準液との電位差を測定して前記サンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、前記微小孔を前記脂質の溶解温度以上に加熱する前記基板薄膜上に設けられた機構とを備えることを特徴とするサンプル液測定装置。
- サンプル液収容部と、基準液収容部と、前記サンプル液収容部と前記基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し前記脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、前記サンプル液と前記基準液との電位差を測定して前記サンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、前記微小孔を振動する前記基板薄膜上に設けられた機構とを備えることを特徴とするサンプル液測定装置。
- サンプル液収容部と、基準液収容部と、前記サンプル液収容部と前記基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し前記脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、前記サンプル液と前記基準液との電位差を測定して前記サンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、
前記サンプル液及び前記基準液を前記脂質の溶解温度以上に加熱する機構とを備えることを特徴とするサンプル液測定装置。 - サンプル液収容部と、基準液収容部と、前記サンプル液収容部と前記基準液収容部の間に位置し、サンプル液と基準液との両者が接触する脂質二分子膜が形成された微小孔を有する基板薄膜と、脂質液を吐出し前記脂質二分子膜を成膜する機構とを有し、前記サンプル液と前記基準液との電位差を測定して前記サンプル液中の溶解物を検出するためのサンプル液測定装置であって、
前記サンプル液あるいは前記基準液を撹拌する機構とを備えることを特徴とするサンプル液測定装置。
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