JP2019508698A5

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Publication number: JP2019508698A5
Application number: JP2018546613A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2037-03-01

Claims

インピーダンス分光法を用いたバイオマスセンサの校正方法であって、前記バイオマスセンサは、電場方向が周期的に変化する電場を用いて、バイオマス内の生細胞の量及び／又は大きさに関する情報を検出するように構成されており、以下のステップ：
−導電性の粘性−流動性又は粘弾性の担体物質と、前記担体物質に受容された導電性の固体粒子、及び／又は、半導体固体粒子とを含み、生物学的な成分を含まない校正用懸濁液を準備するステップ、
−電場方向が周期的に変化する、前記校正用懸濁液に作用する電場を形成するステップ、
−電場方向変化の異なる周波数の、少なくとも２つの電場において、前記校正用懸濁液の誘電率を表す少なくとも１つずつの誘電率値を検出するステップ、及び、
−検出された前記誘電率値の差分を表す差分値を算定するステップ、を含んでいる校正方法において、さらに以下のステップ：
−前記差分値を、前記校正用懸濁液に割り当てられた基準値と比較するステップ、
を含んでいることを特徴とする校正方法。
前記電場の形成前又は形成中に、前記校正用懸濁液の、前記バイオマスセンサの少なくとも一部との接触を含むことを特徴とする、請求項１に記載の校正方法。
前記校正用懸濁液の、前記バイオマスセンサの少なくとも一部との接触が、前記バイオマスセンサの少なくとも１つのセンサ電極、好ましくは全てのセンサ電極を、前記校正用懸濁液で湿らせることを含むことを特徴とする、請求項２に記載の校正方法。
例えば前記校正用懸濁液の攪拌及び／又は振とうによる、前記校正用懸濁液の均質化のステップを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の校正方法。
前記校正用懸濁液の均質化のステップが、前記誘電率値の検出の前、好ましくは直前に実施されることを特徴とする、請求項４に記載の校正方法。
前記誘電率値が、５０ｋＨｚより低くない、好ましくは１１０ｋＨｚより低くない、特に好ましくは２５０ｋＨｚより低くない、かつ、１１０ＭＨｚより高くない、好ましくは５０ＭＨｚより高くない、特に好ましくは３０ＭＨｚより高くない周波数において検出され、これらの境界値もそれぞれ含まれていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の校正方法。
前記差分値と前記基準値との比較の結果に応じた、前記バイオマスセンサ、又は、前記バイオマスセンサと信号が伝達されるように連結されたデータ処理装置の調整を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の校正方法。
バイオマス内の生細胞の量及び／又は大きさに関する情報を、インピーダンス分光法を用いて検出するための方法であって、
−請求項１から７のいずれか一項に記載の校正方法、
−それに続いて、バイオマスセンサの浄化、
−それに続いて、バイオマス内の生細胞の量及び／又は大きさに関する情報の、バイオマスセンサと、バイオマスセンサによって形成される、電場方向が周期的に変化する電場とを用いた、インピーダンス分光法による検出、
−任意でそれに続いて、請求項１から７のいずれか一項に記載の校正方法、
を含む方法。
周期的に電場方向が変化する電場を用いて、バイオマス内の生細胞の量及び／又は大きさに関する情報を検出するように構成された、インピーダンス分光法を用いたバイオマスセンサの校正のための、導電性の粘性−流動性又は粘弾性の担体物質と、前記担体物質に受容された導電性の固体粒子、及び／又は、半導体固体粒子とを含み、生物学的な成分を含まない懸濁液の使用。
前記担体物質が、回転式粘度計で測定した、１Ｐａｓよりも低くない、好ましくは５０Ｐａｓよりも低くない、かつ、５００００Ｐａｓよりも高くない、好ましくは１００００Ｐａｓよりも高くない、特に好ましくは１０００Ｐａｓよりも高くない動的粘度を有することを特徴とする、請求項９に記載の懸濁液の使用。
前記担体物質が、水等のベース液体と増粘剤とを含んでいることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の懸濁液の使用。
前記増粘剤が、例えば多糖、特にグリコーゲン、デンプン、ペクチン、キサンタン、カラギーナン、グアーガム、アラビアゴム、セルロース等のバイオポリマー、又は、例えばカルボキシメチルセルロース、リグニン、キチン、キトサン、ゼラチン、アガー、アルギン酸塩等のセルロース誘導体、又は、例えばポリビニルピロリドン、ポリＤＡＤＭＡＣ若しくはポリＡＭＰＳ等のポリマー、又は、グリコールを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の懸濁液の使用。
前記担体物質が、ポリマー及び／若しくはゲル、特にヒドロゲルを含んでいるか、又は、ポリマー及び／若しくはゲル、特にヒドロゲルであることを特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
前記担体物質が、０．０１ｍＳ／ｃｍから５００ｍＳ／ｃｍ、好ましくは０．１ｍＳ／ｃｍから２００ｍＳ／ｃｍ、特に好ましくは１ｍＳ／ｃｍから５０ｍＳ／ｃｍの範囲の導電性を有することを特徴とする、請求項９から１３のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
前記担体物質が、例えば塩の溶液若しくは溶融物によって、及び／又は、酸若しくは塩基のプロトリシス等によって、反対の電荷極性の可動イオンを有することを特徴とする、請求項９から１４のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
前記担体物質における反対の電荷極性のイオンの濃度が、誘電率に関して、その他の点では同じ条件において前記担体物質内のイオン濃度の上昇が校正用懸濁液の誘電率値の上昇をもたらさないように飽和していることを特徴とする、請求項１５に記載の懸濁液の使用。
前記固体粒子が、０．０１μｍから５００μｍ、好ましくは０．１μｍから２００μｍ、特に好ましくは１μｍから２０μｍの範囲の粒径を有しており、前記粒径は、ふるい分けによって決定されることを特徴とする、請求項９から１６のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
前記固体粒子が、５×１０^−３Ｓ／ｍから７×１０^７Ｓ／ｍ、好ましくは１×１０^４Ｓ／ｍから４×１０^６Ｓ／ｍの範囲の導電性を有する材料から形成されていることを特徴とする、請求項９から１７のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
前記固体粒子が、金属及び／若しくは半金属及び／若しくは半導体材料及び／若しくは導電性有機材料及び／若しくはグラファイト及び／若しくは活性炭を含んでいるか、又は、これらの材料の少なくとも１つから構成されていることを特徴とする、請求項９から１８のいずれか一項に記載の懸濁液の使用。
−バイオマス内の生細胞の量及び／又は大きさに関する情報を、周期的に電場方向が変化する電場を用いて検出するように構成された、インピーダンス分光法を用いたバイオマスセンサ、
−前記インピーダンス分光法を用いたバイオマスセンサを校正するための、校正用懸濁液、及び、
−動作に応じてバイオマスセンサによって放出されたセンサ信号を処理するように構成されたデータ処理装置、を含む校正アセンブリにおいて、
前記校正用懸濁液が、生物学的な成分を含まず、導電性の粘性−流動性又は粘弾性の担体物質と、前記担体物質に受容された導電性の固体粒子、及び／又は、半導体固体粒子とを含んでいることを特徴とする校正アセンブリ。