JP2021101643A - センサおよびこれを備えた測定装置、センサユニット、細胞培養分析装置、液体試料測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの測定電極部の液体試料に対する浸漬状態を検出することで、測定精度を向上させることが可能なセンサおよびこれを備えた測定装置、センサユニット、細胞培養分析装置、液体試料測定方法を提供する。【解決手段】センサ１６は、容器内に入れられた液体試料に浸漬された状態で使用され、液体試料の測定を行うセンサであって、本体部１６ａと、本体部１６ａに設けられ培地Ｌ中に浸漬された状態で測定を行う際に第１電圧が印加される測定電極部２１と、培地Ｌ中に浸漬された状態で本体部１６ａにおける測定電極部２１よりも上方に設けられ培地Ｌ中に測定電極部２１が浸漬された状態であるか否かを検出する際に第２電圧が印加される浸漬検知電極部２２と、を備えている。【選択図】図１３

Description

本発明は、例えば、液体細胞培地に浸漬された状態で培地内の細胞培養環境を測定するセンサおよびこれを備えた測定装置、センサユニット、細胞培養分析装置、液体試料測定方法に関する。

従来の細胞培養分析装置は、基体と、基体に設けられた貫通孔部分に固定されたセンサと、センサに接続され信号を取り出すためのリード線とを備えていた。
例えば、特許文献１には、液体細胞培地に浸漬された状態で、培地内の細胞培養環境の測定を行うセンサについて開示されている。
特許文献２には、培地にセンサを配置するための昇降機構（エレベータ）を備えた構成について開示されている。

特許文献３には、培地内にセンサが浸漬されて容器内の培地に含まれる細胞を分析する装置および方法について開示されている。

米国特許出願公開第２０１４／０１８６８７６号明細書 米国特許出願公開第２０１６／００７７０８３号明細書 米国特許第７６３８３２１号明細書

しかしながら、上記従来のセンサでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された従来の細胞培養分析装置では、センサが液体試料（培地）に対する浸漬状態が不安定であったために、測定精度が低くなるおそれがあるという課題があった。
具体的には、液体試料（培地）が入れられた容器の中央付近では、メニスカス効果によって、液体試料の液面が低下する。このため、容器に対するセンサの浸漬高さを一定にしても、容器に対するセンサの位置（例えば、中央付近）によっては、センサの電極部分が十分に浸漬されないおそれがある。

特に、容器に入れられる液体試料の量が少ない場合には、センサの電極部分を液体試料中に安定的に浸漬することは困難である。
本発明の目的は、センサの測定電極部の液体試料に対する浸漬状態を検出することで、測定精度を向上させることにある。

第１の発明に係るセンサは、容器内に入れられた液体試料に浸漬された状態で使用され、液体試料の測定を行うセンサであって、本体部と、測定電極部と、浸漬検知電極部と、を備えている。測定電極部は、本体部に設けられており、液体試料中に浸漬された状態で測定を行う際に、所定の第１電圧が印加される。浸漬検知電極部は、液体試料中に浸漬された状態で本体部における測定電極部よりも上方に設けられており、液体試料中に測定電極部が浸漬された状態であるか否かを検出する際に所定の第２電圧が印加される。

ここでは、容器内に入れられた液体試料に浸漬された状態で使用され液体試料の測定を行うセンサであって、センサの本体部に測定電極部と浸漬検知電極部とが設けられており、測定電極部よりも上方に設けられた浸漬検知電極部に所定の電圧（第２電圧）を印加して測定電極部の浸漬状態を検出する。
ここで、本センサは、液体試料に測定電極部が浸漬された状態で使用され、例えば、液体試料の細胞培養環境の分析等を行うために使用される。

本体部は、例えば、板状の形状であって、同一面あるいは異なる面に、測定電極部と浸漬検知電極部とが設けられている。
測定電極部は、例えば、本体部に配置された作用極、対極、参照極等であって、液体試料に浸漬された状態で電圧が印加されることで、液体試料の濃度等の測定を行う。
なお、本体部に配置された測定電極部は、上記作用極、対極、参照極の全てが同一面に設けられていなくてもよく、例えば、作用極が第１面に、他の電極が第２面に設けられている等の構成であってもよい。

浸漬検知電極部は、測定電極部が液体試料中に十分に浸漬されているか否かを検出するために、本体部に設けられた、例えば、１〜４本の電極である。浸漬検知電極部は、測定電極部よりも上方の位置、例えば、その下端部が測定電極部の上端とほぼ同等か若干上方に配置されている。
ここで、液体試料の測定を行う際に測定電極部に印加される第１電圧と、測定電極部の浸漬状態を検知する際に浸漬検知電極部に印加される第２電圧とは、同じ電圧値であってもよいし、異なる電圧値であってもよい。

また、液体試料の測定と、測定電極部の浸漬状態の検知とは、タイミングをずらして実施されてもよいし、同時に実施されてもよい。
これにより、測定電極部に第１電圧を印加して液体試料の測定を実施する際に、浸漬検知電極部に第２電圧を印加して測定電極部の浸漬状態、つまり、測定電極部が液体試料中に浸漬されているか否かを正確に検出することができる。

よって、検出された測定電極部の浸漬状態に応じて、容器へ液体試料を追加する、センサの位置を浸漬深さ方向に移動させる等の措置を講ずることで、測定電極部が確実に液体試料中に浸漬された状態で測定を行うことができる。
この結果、センサの測定電極部の液体試料に対する浸漬状態を検出することで、測定精度を向上させることができる。

第２の発明に係るセンサは、第１の発明に係るセンサであって、本体部は、測定電極部が設けられた第１面を有している。浸漬検知電極部は、第１面における測定電極部の上方に配置されている。
ここでは、測定電極部と浸漬検知電極部とが、本体部における同一の面（第１面）に設けられている。

これにより、測定電極部と同じ面に設けられた浸漬検知電極部を用いて、測定電極部の液体試料中への浸漬状態を検出することで、測定電極部が液体試料中に浸漬されているか否かを正確に検出することができる。

第３の発明に係るセンサは、第１または第２の発明に係るセンサであって、測定電極部の少なくとも一部を覆う保護膜を、さらに備えている。
ここでは、例えば、測定電極部に含まれる作用極等の電極上に配置された試薬を覆うために、保護膜が設けられている。
これにより、測定電極部の少なくとも一部を覆う保護膜によって、液体試料中の特定成分の透過速度と、試薬の液体試料中への流出速度とを制御することができる。

第４の発明に係るセンサは、第１から第３の発明のいずれか１つに係るセンサであって、測定電極部は、作用極および対極の２極を含む、あるいは作用極、対極、参照極の３極を含む。
ここでは、測定電極部として、作用極および対極の２極構成、あるいは作用極、対極、参照極の３極構成を採用している。
これにより、２つの電極あるいは３つの電極を含む測定電極部を用いて、液体試料の濃度等を測定することができる。

第５の発明に係るセンサは、第２の発明に係るセンサであって、保護膜は、少なくとも、測定電極部に含まれる作用極を覆うように設けられている。
ここでは、液体試料の測定を行う際の測定精度に影響を及ぼしやすい作用極上に、保護膜が設けられている。
これにより、例えば、作用極上に試薬が設けられた構成であっても、保護膜によって、試薬の液体試料への流出、液体試料中の特定成分の透過速度を制御することができる。

第６の発明に係るセンサは、第１から第５の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、測定電極部に含まれる作用極の直上に配置されている。
ここでは、液体試料の測定を行う際の測定精度に影響を及ぼしやすい作用極の直上に、浸漬検知電極部が設けられている。
これにより、測定電極部に含まれる電極のうち、測定精度に影響を及ぼしやすい作用極の直上に浸漬検知電極部が設けられているため、少なくとも作用極の浸漬状態を正確に検出することができる。

第７の発明に係るセンサは、第１から第６の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、測定電極部に含まれる作用極の略水平方向における幅に合わせて設置されている。
ここでは、作用極の幅（略水平方向の寸法）に合わせて、浸漬検知電極部が配置されている。
これにより、測定電極部に含まれる電極のうち、測定精度に影響を及ぼしやすい作用極の幅に合わせて浸漬検知電極部が設けられているため、少なくとも作用極の浸漬状態を正確に検出することができる。

第８の発明に係るセンサは、第１から第７の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、２本または３本の電極を有している。
ここでは、２本または３本の電極によって、浸漬検知電極部を構成する。
これにより、２本の電極間に電圧を印加する、あるいは３本の電極のうちの２本の電極に電圧を印加して、電流値を測定することで、液体試料中に測定電極部が十分に浸漬されているか否かを検出することができる。

第９の発明に係るセンサは、第１から第８の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、１本の電極を有している。測定電極部を構成する少なくとも１つの電極との間に第２電圧が印加される。
ここでは、浸漬検知電極部として、１本の電極と測定電極部に含まれる電極とを用いている。
これにより、簡素な構成により、測定電極部の浸漬状態の検出と、液体試料の測定とを実施することができる。

第１０の発明に係るセンサは、第１から第９の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、液体試料の液面に対して略平行に延伸した複数の櫛歯状の形状を有している。

ここでは、浸漬検知電極部として、複数の櫛歯状の形状を有する電極を用いている。
これにより、液体試料の液面に対して略平行に延伸した複数の櫛歯によって、液体試料の深さ方向における浸漬状態の変化を増幅させて検出することができる。このため、測定電極部の浸漬の有無だけでなく、容器内の液体試料の液面の高さも検出することができる。

第１１の発明に係るセンサは、第１から第１０の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、液体試料に浸漬された状態で、略水平方向における寸法が浸漬深さ方向において変化する形状を有している。
ここでは、浸漬検知電極部として、例えば、略三角形の形状を有する電極等、略水平方向における寸法が変化する電極を用いている。
これにより、液体試料の液面の高さの変化を増幅させて検出することができるため、測定電極部の浸漬の有無だけでなく、容器内の液体試料の液面の高さも検出することができる。

第１２の発明に係るセンサは、第１１の発明に係るセンサであって、浸漬検知電極部は、略三角形の形状を有している。
ここでは、浸漬検知電極部として、略三角形の形状を有する電極を用いている。
これにより、略三角形の電極を、その頂点が上向きあるいは下向きになるように配置することで、液体試料の液面の高さの変化を増幅させて検出することができるため、測定電極部の浸漬の有無だけでなく、容器内の液体試料の液面の高さも検出することができる。

第１３の発明に係るセンサは、第１から第１２の発明のいずれか１つに係るセンサであって、測定電極部に含まれる作用極は、本体部において、測定電極部に含まれる対極と離間した位置に配置されている。
ここでは、測定電極部に含まれる作用極が、本体部において対極から離間した位置に設けられている。
これにより、例えば、作用極だけを覆うように保護膜を設ける場合でも、対極が離間した位置に配置されているため、作用極上に保護膜を容易に設けることができる。

第１４の発明に係るセンサは、第１から第１３の発明のいずれか１つに係るセンサであって、浸漬検知電極部は、容器における略中央部分に配置されている。
ここでは、測定電極部の浸漬状態を検出するための浸漬検知電極部を、容器における略中央付近に配置している。

ここで、容器に入れられた液体試料は、メニスカス効果によって容器の内壁面付近が持ち上げられ、容器の中央付近が最も液面が低くなりやすい。
このため、本センサは、浸漬検知電極部を容器内において最も液面が低くなると想定される容器の中央付近に配置している。
これにより、容器内における最も液面が低くなりやすい容器の中央付近における液体試料の有無を検出することで、測定電極部が容器内のどこにあっても浸漬状態にあるか否かを正確に検出することができる。

第１５の発明に係る測定装置は、第１から第１４の発明のいずれか１つに係るセンサと、測定電極部および浸漬検知電極部に対して所定の第１電圧および第２電圧を印加する電圧印加部と、測定電極部に第１電圧が印加されて得られる第１電流値に基づいて、液体試料の測定を行うとともに、浸漬検知電極部に第２電圧が印加されて得られる第２電流値に基づいて、測定電極部の浸漬状態の有無を検知する制御部と、を備えている。

ここでは、上述したセンサの測定電極部および浸漬検知電極部に対して電圧印加部から所定の電圧（第１電圧および第２電圧）を印加して検出される電流値（第１電流値および第２電流値）に基づいて、制御部が液体試料の測定および測定電極の浸漬状態の検出を行う。
これにより、第１電流値および第２電流値に基づいて、液体試料の測定および測定電極の浸漬状態の検出を行う測定装置を構成することができる。

第１６の発明に係る測定装置は、第１５の発明に係る測定装置であって、制御部は、浸漬検知電極部に第２電圧が印加されて得られる第２電流値に基づいて、液体試料の液面レベルを検知する。
ここでは、浸漬検知電極部に第２電圧が印加された際に検出される第２電流値の変化に基づいて、容器内の液体試料の液面レベルを検出する。

ここで、浸漬検知電極部としては、例えば、浸漬深さ方向に長い電極、櫛歯状の電極、略水平方向における寸法が変化する略三角形の電極等が用いられることが好ましい。
これにより、測定電極部の浸漬状態に加えて、容器内における液体試料の液面高さを検出することができる。

第１７の発明に係る測定装置は、第１５または第１６の発明に係る測定装置であって、電圧印加部は、測定電極部および浸漬検知電極部に対して、略交流の電圧を印加する。
ここでは、測定電極部および浸漬検知電極部へ印加される電圧として、略交流状の電圧を用いている。
ここで、略交流の電圧には、例えば、正弦波の波形を有する電圧、方形波の波形を有する電圧等が含まれる。
これにより、直流の電圧を印加した場合と比較して、大きな電流値を取得することができるため、例えば、Ｓ／Ｎ比、検出精度を向上させることができる。

第１８の発明に係るセンサユニットは、第１から第１４の発明のいずれか１つに係るセンサと、センサが複数設けられた基板と、基板とセンサとを接続する接続部と、を備えている。
ここでは、基板に対して、接続部を介して複数のセンサが接続されている。
これにより、複数の容器の上部に配置された基板を降下させることで、同時に、複数の容器に対して複数のセンサを浸漬することができる。

第１９の発明に係るセンサユニットは、第１８の発明に係るセンサユニットであって、複数のセンサは、基板の一部を切り抜いて形成されている。
ここでは、基板の一部を切り抜いて、複数のセンサが形成されている。
これにより、基板の一部を切り抜いて折り曲げてセンサとすることで、１枚の基板に対して複数のセンサを含む構成とすることができる。

第２０の発明に係るセンサユニットは、第１８または第１９の発明に係るセンサユニットであって、基板の下方に設けられたボトムカバーと、基板の上方に設けられたトップカバーと、をさらに備えている。基板は、ボトムカバーとトップカバーとで上下から挟まれて構成されている。
これにより、複数のセンサを含む基板を、ボトムカバーとトップカバーとで上下から挟み込むように配置したセンサユニットを構成することができる。

第２１の発明に係るセンサユニットは、第２０の発明に係るセンサユニットであって、ボトムカバーには、センサを下方に貫通させる貫通孔が設けられている。
ここでは、基板に含まれる複数のセンサを下方に貫通させる貫通孔が形成されボトムカバーを用いている。
これにより、ボトムカバーの下方に配置された複数の容器に対して、貫通孔を介して、複数のセンサを浸漬することができる。

第２２の発明に係るセンサユニットは、複数の容器に入れられた液体試料に対して浸漬された状態で使用される複数のセンサを備えたセンサユニットであって、第１センサと、第２センサとを備えている。第１センサは、複数の容器のうち、少なくとも一方の縁に配置された第１容器に対応する位置に設けられている。第２センサは、複数の容器のうち、第１センサ以外の位置に配置された第２容器に対応する位置に設けられている。第１センサは、液体試料に浸漬される第２センサの測定電極が液体試料に浸漬されているか否かを検知する浸漬検知電極部を有している。第２センサは、液体試料の測定を行う測定電極部を有している。

ここでは、複数の容器に入れられた液体試料中に浸漬されるそれぞれのセンサについて、少なくとも一方の縁に配置された容器に対応する位置に配置されたセンサとして、液体試料に浸漬される第２センサの測定電極が液体試料に浸漬されているか否かを検知する浸漬検知電極部を有する第１センサを用いるとともに、第１センサ以外の位置に配置された容器に対応する位置に配置されたセンサとして、液体試料の測定を行う測定電極部を有する第２センサを用いている。

ここで、第１センサは、浸漬検知電極部だけでなく、測定電極部を有する構成であってもよい。また、第２センサは、測定電極部だけでなく、浸漬検知電極部を有する構成であってもよい。
これにより、複数配置された容器のうち、最も液体試料が蒸発して液面が下がりやすい位置に配置された容器に対応する位置に、浸漬検知電極部を有する第１センサを配置することができる。

この結果、最も液体試料が蒸発して液面が下がりやすい位置に配置された容器の液体試料の液面レベルを検出することで、他の容器における測定電極部の浸漬状態を容易に認識することができる。
また、第１センサとして測定電極部のない構成、第２センサとして浸漬検知電極部のない構成を採用した場合には、簡素な構成のセンサを用いて、複数の容器内における測定電極部の浸漬状態を検出することができる。

第２３の発明に係るセンサユニットは、第２２の発明に係るセンサユニットであって、第１センサは、略方形に配置された複数の容器のうち、四隅に配置された容器に対応する位置に配置されている。
ここでは、例えば、略長方形等の略方形に配置された複数の容器のうち、四隅に配置された容器に対応する位置に、浸漬検知電極部を有する第１センサを配置している。
これにより、液体試料が最も蒸発して液面レベルが下がりやすい四隅の容器をダミー容器として用いて、液面レベルの検出だけを行うことができる。

第２４の発明に係る細胞培養分析装置は、第１８から第２３の発明のいずれか１つに係るセンサユニットと、センサユニットと液体試料が入れられる容器とが載置される培養容器設置部と、を備えている。
ここでは、上記センサユニットと、センサユニットと液体試料が入れられる培養容器とが載置される培養容器設置部と、を含む細胞培養分析装置を構成する。
これにより、培養容器設置部に設置された容器内へ、センサユニットのセンサを配置することで、上述した各種効果を得ることができる。

第２５の発明に係る細胞培養分析装置は、第２４の発明に係る細胞培養分析装置であって、基板に設けられた複数のセンサの浸漬検知電極部に接続されており、容器に入れられた液体試料に対する測定電極部の浸漬状態を検知する浸漬検知部と、浸漬検知部における検知結果を表示する表示部と、をさらに備えている。

ここでは、複数のセンサによって検出された測定電極部の浸漬状態を、例えば、光を点灯させる表示部を用いて表示する。
これにより、測定電極部が液体試料中に十分に浸漬された状態であることを検出した場合には、例えば、各センサに接続された表示部の光を点灯させることができる。
この結果、使用者は、どの容器でセンサの測定電極部が浸漬状態であるか、未浸漬状態であるかを容易に認識して、光が点灯していない未浸漬状態の容器に液体試料を追加する等の措置を講ずることができる。

第２６の発明に係る液体試料測定方法は、第１から第１４の発明に係るセンサを用いて測定を行う液体試料測定方法であって、浸漬検知電極部に対して第２電圧が印加される浸漬検知ステップと、測定電極部に対する第１電圧を印加させる測定ステップと、を備えている。
ここでは、上述したセンサを用いて液体試料の測定を行う測定方法であって、浸漬検知電極部へ第２電圧を印加して液体試料における測定電極部の浸漬状態を検出した後、測定電極部へ第１電圧を印加して液体試料の濃度等の測定を行う。
これにより、液体試料の測定を実施する前に、測定電極が液体試料中に十分に浸漬された状態であるか否かを検出することができるため、測定精度を向上させることができる。

第２７の発明に係る液体試料測定方法は、第２６の発明に係る液体試料測定方法であって、浸漬検知ステップと測定ステップとの間に、浸漬検知電極部に対する第２電圧の印加を停止させる電圧印加停止ステップを、さらに備えている。

ここでは、上述した測定電極部の浸漬状態の検出と、液体試料の測定との間に、電圧無印加期間が設けられている。
これにより、浸漬検知のために印加された電圧が、液体試料の測定に影響を及ぼすことを抑制することで、液体試料の測定をより高精度に実施することができる。

本発明に係るセンサによれば、センサの測定電極部の液体試料に対する浸漬状態を検出することで、測定精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るセンサユニットを備えた細胞培養分析装置を搭載した細胞培養装置の正面図。 図１の細胞培養装置の斜視図。 図１の細胞培養分析装置の斜視図。 図１の細胞培養分析装置の斜視図。 図１の細胞培養分析装置の分解斜視図。 図１の細胞培養分析装置の制御ブロック図。 図１のセンサユニットの拡大斜視図。 図１のセンサユニットの分解斜視図。 図１のセンサユニットの一部切欠斜視図。 図１のセンサユニットの一部拡大断面図。 図１のセンサユニットの一部平面図。 図１のセンサユニットの一部拡大斜視図。 図１のセンサユニットに含まれるセンサの正面図。 図１３のセンサがウェル内に設置された状態を示す上面図。 図１３のセンサがウェル内に設置された浸漬状態を示す正面図。 図１３のセンサに含まれる浸漬検知電極部に電圧を印加する構成を示す制御ブロック図。 図１３の制御ユニットの構成を示す回路図。 （ａ）は、図１７の制御部によって印加される方形波を示す図。（ｂ）は、（ａ）の電圧が印加されて検出される電流値を示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、図１３のセンサがウェル内に設置された未浸漬状態を示す図。 図１３のセンサを用いた液体試料の測定方法の流れを示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 図２１のセンサの回路構成を示す回路図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 図２３のセンサの回路構成を示す回路図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 図２５のセンサの回路構成を示す回路図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、図２７のセンサを用いた液面レベルの検知を示す正面図。 図２８（ａ）〜図２８（ｄ）の液面レベルの変化に対応する検出電流の値を示すグラフ。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 （ａ）〜（ｃ）は、センサに含まれる電極の形状に応じた検出電流値の変化を示すグラフ。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 （ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。（ｂ）は、（ａ）のセンサをユニット化した構成を示す図。 （ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 （ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るセンサユニットに含まれる浸漬検知電極部を含むセンサの構成を示す正面図。（ｂ）は、（ａ）のセンサが設置されるウェルの位置を示す平面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの浸漬検知電極部がウェルの中心付近に配置された状態を示す正面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの構成を示す正面図。 （ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るセンサの本体部の形状を示す図。

（実施形態１）
本発明の一実施形態に係るセンサおよびこれを備えた測定装置、センサユニット、細胞培養分析装置、液体試料測定方法について、図１〜図２０を用いて説明すれば以下の通りである。
（１）細胞培養装置１の概要説明
細胞培養装置１は、図１および図２に示すように、培養室２と、細胞培養分析装置３とを備えている。

細胞培養装置１の培養室２内には、細胞培養分析装置３が配置されている。なお、図１および図２では、図示していないが、培養室２の前面には、扉が開閉可能な状態で取り付けられている。培養室２内では、細胞培養が行われるとともに、後述する細胞培養分析装置３のセンサ１６を用いて細胞培養環境の状態が検出される。

（２）細胞培養分析装置３
細胞培養分析装置３は、図３に示すように、扉４と、本体ケース５と、培養容器設置部６と、表示部３８とを備えている。
培養容器設置部６は、図３に示すように、前面側に扉４が設けられた本体ケース５内に配置されている。培養容器設置部６上には、図４および図５に示すように、培養容器７とセンサユニット９とが載置されている。
表示部３８は、培養容器７に含まれる２４個のウェル８内の培地に浸漬されるセンサ１６に対応する位置にそれぞれ配置されている。表示部３８は、各センサ１６と１対１で対応しており、後述する測定用の電極部２１の浸漬状態が検出されると、所定の色の光（例えば、赤）を点灯させるように制御部３４によって点灯制御される。

これにより、使用者は、表示部３８において、例えば、所定の色の光が点灯せずに消灯している場合、あるいは点滅表示されている場合、異なる色の光が点灯している場合には、細胞培養分析装置３の外側から、測定用の電極部２１の未浸漬状態を認識することができる。
培養容器７は、図５に示すように、例えば、２４個（縦４×横６）のウェル（容器）８を有している。そして、ウェル８には、それぞれ、センサユニット９を用いた分析対象となる液体状の培地（液体試料）が入れられている。

ウェル８は、例えば、直径１５．１ｍｍの略円筒状の容器であって、約７．０ｍｍ幅のセンサ１６が挿入される。各ウェル８内に入れられる培地（液体試料）は、例えば、０．５〜１．０ｍｌである。
また、培養容器７は、培養容器設置部６に形成された略四角形の凹部６ａ内に位置決めされた状態で設置される。凹部６ａは、培養容器７の外形に合わせて形成された凹み部分であって、培養容器７の外形とほぼ同じ外形を有しており、培養容器７が平面方向において移動しないように保持する。

図６は、細胞培養分析装置３の制御ブロックを示している。
すなわち、細胞培養分析装置３は、図６に示すように、センサユニット９に接続される測定部３３、制御部３４および浸漬検知部３７と、記憶部３５と、通信部３６、表示部３８とを含む制御ユニット１２を備えている。
制御ユニット１２は、接続部２０ａ，２０ｂ（図１１参照）を介してセンサユニット９に含まれる各センサ１６の電極部（測定電極部）２１に電圧を印加する。そして、制御ユニット１２は、細胞培養装置１外のデータ処理装置（例えば、パーソナルコンピュータ）に対して、ウェル８に入れられた培地（液体試料）の細胞培養環境に関する情報を伝達する。

センサ１６によって検出されたウェル８内の細胞培養環境に関する情報は、制御ユニット１２内に設けられた測定部３３を介して、制御部３４に伝達され、記憶部３５に保存される。そして、記憶部３５に保存された細胞培養環境に関する情報は、図６に示すように、通信部３６を介して外部機器４０（例えば、パーソナルコンピュータ等）の通信部４１に伝達される。
外部機器４０は、通信部４１、制御部４２、表示部４３および入力部４４（例えば、マウス、キーボート等）を備えている。外部機器４０では、表示部４３に検出データを表示させるように、制御部４２が表示部４３を制御する。

（３）センサユニット９
培養容器７上には、図５に示すように、ウェル８に入れられた培地（液体試料）の細胞培養環境の状態を分析するための複数のセンサ１６（図９参照）を含むセンサユニット９が配置されている。

センサユニット９は、図５に示すように、その下面側に設けられた４本の脚１０が、培養容器設置部６に設けられた位置決め穴１１内に挿入される。これにより、培養容器７上に所定間隔離れた状態で、培養容器設置部６における所定の位置へセンサユニット９が設置される。
つまり、センサユニット９の下面側には、図８に示すように、培養容器設置部６上に、培養容器７に含まれる複数のウェル８の収納空間を確保するための脚１０が設けられている。そして、センサユニット９は、脚１０によって培養容器設置部６上に配置される。

なお、脚１０は、上述したように、培養容器設置部６上に、培養容器７の収納空間を確保するために、培養容器設置部６上において所定の隙間を介してセンサユニット９を支持する。
ここで、センサユニット９を下方から支持する支持部としては、センサユニット９に設けられた脚に限定されるものではない。例えば、培養容器設置部６に対して、センサユニット９を下方から支持する支持体であってもよい。

また、センサユニット９上には、図５に示すように、上述した制御ユニット１２が配置されている。
センサユニット９は、図７から図９に示すように、例えば、樹脂材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成された基板１３と、基板１３の下方に配置されたボトムカバー１４と、基板１３の上方に配置されたトップカバー１５とを備えている。基板１３は、ボトムカバー１４と、トップカバー１５とによって上下から挟まれている。

基板１３には、図９に示すように、複数のセンサ１６が設けられている。具体的には、複数のセンサ１６は、基板１３の一部を切り抜いて、センサ１６と基板１３との接続部分を下方に折り曲げた折り曲げ部１７を基板１３に残した状態で形成されている。
複数のセンサ１６が接続された基板１３は、図９に示すように、上下から、トップカバー１５、ボトムカバー１４によって挟まれている。なお、ボトムカバー１４には、図８に示すように、複数の貫通孔３０が設けられている。よって、センサ１６の横辺部分（作用極２１ａ、対極２１ｂ（図１３参照）が存在する部分）は、図９に示すように、貫通孔３０を貫通し、ボトムカバー１４の下面から突出するように配置される。

本実施形態においては、図１０に示すように、ボトムカバー１４の貫通孔３０の開口縁には、センサ１６の折り曲げ部１７の下辺側を支える支持部３１が設けられている。トップカバー１５の支持部３１に対向する部分には、センサ１６の折り曲げ部１７の上辺側を下方に押す押圧部３２が設けられている。
これらの支持部３１は、上面湾曲部形状を有している。また、押圧部３２は、下面湾曲部形状を有している。

このため、図９および図１０に示すように、トップカバー１５とボトムカバー１４とで基板１３を上下から挟んだ状態にすると、センサ１６の折り曲げ部１７が支持部３１と押圧部３２とによって上下から挟まれる。
これにより、略Ｉ字状のセンサ１６の横辺部分（作用極２１ａ、対極２１ｂが設けられた部分）は、略水平方向に沿って配置された状態を安定的に維持することができる。

よって、センサ１６の横辺部分（作用極２１ａ、対極２１ｂが設けられた部分）は、培養容器７の各ウェル８内において、それぞれ安定した位置で保持され、各ウェル８内の培地内に浸漬されるため、培養状態を適切に検出することができる。
そして、センサ１６の折り曲げ部１７が支持部３１と押圧部３２とによって上下から支持されるため、基板１３に対してほぼ均等な角度で折り曲げられたセンサ１６をウェル８内へ挿入することができる。よって、後述するウェル８内における所定の位置へ、センサ１６を正確に配置することができる。

また、センサ１６の折り曲げ部１７の円弧部分のＲが、ボトムカバー１４とトップカバー１５とによって規定され、折り曲げ部１７に無理な応力がかからないため、クラックによる断線を防止することができる。
折り曲げ部１７の折り曲げ方については、トップカバー１５あるいはボトムカバー１４のどちらか一方が基板１３に取り付けられた状態で折り曲げられてもよい。また、折り曲げ部１７に熱が加えられて曲げ加工が行われてもよい。その場合には、トップカバー１５あるいはボトムカバー１４は不要である。

本実施形態では、以上のように、センサ１６は、折り曲げ部１７を残した状態で基板１３から切り抜かれて、基板１３に対して下方に折り曲げられるように形成されている。これにより、センサ１６を基板１３に固定するための構成が不要となり、センサユニット９を小型化することができる。
また、センサ１６の構成として、センサ１６と基板１３上の配線部分とを一体として形成することができるため、センサ１６と配線１９との間の接続コネクタが不要になる。よって、センサユニット９の小型化が可能となる。

また、基板１３の配線１９は、図１１に示すように、基板１３上の配線パターンとして集約され、接続部２０ａ，２０ｂに集められている。そして、接続部２０ａ，２０ｂは、制御ユニット１２の接続コネクタと接続されるため、センサユニット９と制御ユニット１２との間をリード線等の配線で接続する必要がない。よって、細胞培養分析装置３自体の小型化が可能となる。
以上のように、本実施形態においては、図５に示すように、多くのウェル８を含む培養容器７を用いた場合でも、小型化された複数のセンサ１６を含むセンサユニット９によって、培養状態の検出を同時に行うことができる。

（４）センサ１６
本実施形態のセンサ１６は、基板１３の一部を略Ｉ字状に切り抜いて形成されており、図９および図１２に示すように、略Ｉ字形状の本体部１６ａを有している。

図１０に、図９の一部拡大断面図を示す。本実施形態のセンサ１６では、図１０に示すように、略Ｉ字状の本体部１６ａの縦辺上部を折り曲げ部１７とし、基板１３と接続されている。つまり、折り曲げ部１７は、基板１３と各センサ１６とを接続する接続部として設けられている。
図１１に示す基板１３の略Ｉ字形状部１８は、略Ｉ字状のセンサ１６が切り抜かれた開口部である。また、基板１３は、矩形状を有している。略Ｉ字状のセンサ１６は、その縦辺がこの基板１３の対向する２つの辺に対して斜めに、基板１３から切り抜かれて形成されている。

また、センサ１６の折り曲げ部１７に接続された基板１３上の配線１９は、図１１に示すように、互いに隣接するセンサ１６の縦辺切り抜き部１８ａと、センサ１６の横辺切り抜き部１８ｂとの間を介して基板１３の外周部に引き出されている。
本実施形態では、図９および図１２に示すように、センサ１６の本体部１６ａを略Ｉ字形状とし、その横辺部分がウェル８内において水平方向に沿って配置されるように保持された状態で、各ウェル８内の培地に浸漬される。これにより、複数のウェル８内に浸漬された各センサ１６を用いて、複数のウェル８内の細胞培養環境の状態を検出することができる。

また、センサ１６の下方には、ウェル８内の細胞培養環境の状態（例えば、培地Ｌに含まれる特定成分の濃度）を検出する電極部２１が形成されている。
これにより、センサ１６の縦辺部分（図１３の上下方向に沿って延伸した部分）の長さを十分に確保して、センサ１６の横辺部分（図１３の左右方向に沿って配置された部分）に形成された検出電極を、ウェル８内の培地に対して浸漬することができる。

略Ｉ字状のセンサ１６の下端部付近には、図１３に示すように、電極部２１として、作用極２１ａ、対極２１ｂが設けられている。
また、作用極２１ａおよび対極２１ｂの表面には、酵素とメディエータ等から形成される試薬層が設けられている。そして、作用極２１ａおよび対極２１ｂを含む電極部２１は、保護膜２４によって覆われている。

センサ１６は、ウェル８内の培地Ｌ中に作用極２１ａ、対極２１ｂを浸漬させて、電気化学的に培地の特定の成分の濃度を検出することで、培地の細胞培養環境を分析する。
例えば、培地に含まれるグルコース成分の濃度を検出する場合、作用極２１ａの表面に固定化された試薬層には、酵素（例えば、ＧＯｘ）、レドックスメディエータが含まれる。

このグルコースの検出原理は、保護膜２４を通して培地から透過してきたグルコースが試薬層の酵素（例えば、ＧＯｘ）との酵素反応で酸化され、グルコノラクトンとなり、同時に試薬層のレドックスメディエータが還元されて還元体となる。この還元体が酸化体に戻る際に発生する電子を電流値として測定することで、培地のグルコース濃度を測定することができる。

保護膜２４は、培地中のグルコースの透過速度をコントロールするために透過制限するとともに、センサ１６の検出電極部分にグルコースを浸透させるために設けられている。さらに、保護膜２４は、作用極２１ａに固定化された試薬層の成分である酵素とメディエータとが、保護膜２４の外側（培地中）へ流出することを防止するために設けられている。

酵素およびメディエータは、架橋されて作用極２１ａの表面に固定されている。そのため、試薬層は、高分子化され、分子量は大きくなる。よって、グルコースは試薬層を透過する一方、酵素およびメディエータが保護膜２４を透過して流出することを防止することができる（より詳細には、国際公開第２０１９／１４６７８８号参照）。
さらに、センサ１６は、図１３に示すように、略Ｉ字状の本体部１６ａの一方の表面（第１面２３ａ）に、上述した電極部２１と浸漬検知電極部２２とを有している。

浸漬検知電極部２２は、図１３に示すように、測定用の電極部２１が設けられた面と同じ面、すなわち、第１面２３ａにおける電極部２１の直上であって、例えば、電極部２１に含まれる作用極２１ａの上部に設けられている。また、浸漬検知電極部２２は、２本の電極（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）を有している。第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂは、測定用の電極部２１の作用極２１ａの幅と略同等の間隔をあけて、作用極２１ａの上方に設置されている。

センサ１６は、電極部２１に対して所定の電圧が印加されて培地の測定を行う際には、図１４に示すように、上面視において略円形のウェル８の中央（中心Ｏの付近）に配置される。
ここで、ウェル８に入れられた培地（液体試料）Ｌは、図１５に示すように、ウェル８の内周面８ａとの間に生じるメニスカス効果によって、ウェル８の中心Ｏ付近の液面が低下する。このため、本実施形態のセンサ１６では、最も培地Ｌの液面が低くなることが予想されるウェル８の中心Ｏ付近にセンサ１６の本体部１６ａを配置して、培地Ｌへの電極部２１の浸漬状態を検出することで、電極部２１が確実に培地Ｌに浸漬されているか否かを検出することができる。

ここで、複数のセンサ１６を複数のウェル８の中心Ｏ付近に配置するための位置決めは、上述したセンサユニット９の脚１０が培養容器設置部６の位置決め穴１１に、培養容器７が培養容器設置部６の凹部６ａ内にそれぞれ設置されることで行われる。
すなわち、培養容器７のウェル８に対するセンサユニット９のセンサ１６の位置決めは、培養容器設置部６に形成された凹部６ａと位置決め穴１１とを用いて行われる。

そして、センサユニット９の下面側から突出するように配置された各センサ１６は、上述したように、支持部３１と押圧部３２とによってセンサユニット９の下面に対して略均等な角度で正確に配置されている。
これにより、培養容器設置部６に対して、培養容器７とセンサユニット９とを位置合わせすることで、培養容器７（各ウェル８）に対するセンサユニット９（各センサ１６）の位置合わせを行うことができる。よって、各ウェル８の中心Ｏ付近の位置へ、センサ１６を正確に設置することができる。

よって、各ウェル８に対して正確にセンサ１６を配置することができる。
また、本実施形態のセンサ１６では、浸漬検知電極部２２が、測定用の電極部２１に含まれる作用極２１ａ上に配置されている。
ここで、作用極２１ａの培地Ｌへの浸漬状態の変化は、他の電極（対極２１ｂ等）と比較して、電極部２１に電圧を印加して測定される電流値に影響を及ぼしやすい。よって、本実施形態のセンサ１６では、浸漬状態の変化によって測定に影響を及ぼしやすい作用極２１ａの浸漬状態を確実に検出するために、浸漬検知電極部２２を作用極２１ａ上に配置している。

これにより、浸漬検知電極部２２の第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂに電圧を印加することで、作用極２１ａの浸漬状態を確実に検出することができる。
なお、制御ユニット１２は、図１６に示すように、センサ１６の第１電極２２ａと第２電極２２ｂとの間に所定の電圧（第２電圧）を印加する電圧印加部１２ａと、第１電極２２ａと第２電極２２ｂとの間に流れる電流を測定する電流計１２ｂとを備えた測定装置として機能する。つまり、電極部２１の浸漬状態を検出する際には、電圧印加部１２ａから浸漬検知電極部２２（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）へ所定の電圧（第２電圧）が印加され、電流計１２ｂによって第１電極２２ａと第２電極２２ｂとの間に流れる電流値が計測される。

より詳細には、図１７に示すように、制御部３４が、図１７に示す回路に含まれるＤ／Ａ（Digital／Analog）コンバータ１２ｄｂ，１２ｄａに、浸漬検知用の所定の電圧（第２電圧）として、それぞれ１．０Ｖを設定し、それぞれ印加する。そして、スイッチ１２ｃａをＯＦＦからＯＮへ移行させた後、スイッチ１２ｃｂをＯＦＦからＯＮへ移行させることで、電流計１２ｂにおいて第１電極２２ａと第２電極２２ｂとの間に流れる電流値が測定される。

電流計１２ｂには、抵抗、オペアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ１２ｅが含まれており、第１電極２２ａと第２電極２２ｂとの間に流れる微小電流を検出する。
電流計１２ｂによって計測される電流値は、培地Ｌ内へ浸漬された第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂの面積が大きくなるほど大きくなる。
これにより、例えば、電流計１２ｂにおいて検出された電流値が所定の閾値以上になった場合には、浸漬検知電極部２２が培地Ｌに浸漬された状態、すなわち、浸漬検知電極部２２の直下に配置された測定用の電極部２１が培地Ｌ内に浸漬された状態であることを検出することができる。

なお、第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂの浸漬面積の変化に応じて検出される電流値が変化することを利用して、図１５に示すように、浸漬深さ方向（略鉛直方向）に長い電極（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）を用いる場合には、電流計１２ｂにおいて検出された電流値の大きさに応じて、培地Ｌの液面レベルを判定してもよい。
また、上述したように、浸漬検知電極部２２を構成する２本の電極（第１電極２２ａ、第２電極２２ｂ）が、作用極２１ａの幅に合わせて設置されている。このため、浸漬検知電極部２２に所定の電圧を印加してその浸漬状態を検出することで、少なくとも測定結果に影響を及ぼす作用極２１ａが浸漬状態にあるか否かを検出することができる。

電圧印加部１２ａは、第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂに対して、図１８（ａ）に示すように、方形波（ＤＵＴＹ：５０％、周波数：１０Ｈｚ、振幅：５０ｍＶ）の電圧を印加する。
ここで、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出するために測定される電流値は、図１７に示す第２電極２２ｂ側のトランスインピーダンス回路において電流から電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅへ入力される。

このとき、時間経過とともに第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂの浸漬深さを浅くする方向に変化させると、電流計１２ｂでは、図１８（ｂ）に示すように、検出される電流値の値が小さくなる方向に変化する。
具体的には、図１８（ｂ）に示す横軸０〜２０ｓまでは浸漬深さが最大（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂの全面積が浸漬）であって、２０〜４０ｓまでは浸漬深さ５０％であって、４０〜６０ｓまでは浸漬深さ２５％であって、６０ｓ〜は浸漬深さ０％となるように浸漬状態を変化させると、検出される電流値もそれに応じて小さくなる方向に変化する。

これにより、例えば、図１９（ａ）に示すように、培地Ｌの液面レベルが低下した場合、あるいは、図１９（ｂ）に示すように、センサ１６がウェル８の内周面８ａに近接する位置にずれて配置され、かつ培地Ｌの液面レベルが低下した場合でも、浸漬検知電極部２２の第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂが浸漬されていない状態であることを検出することができる。

よって、浸漬検知電極部２２の下端よりも下方に配置された測定用の電極部２１の一部（例えば、作用極２１ａ、対極２１ｂの一部）が浸漬されていない未浸漬状態であることを検出して、培地Ｌの追加あるいはセンサ１６の浸漬深さを深くする等の措置を講ずることができる。
この結果、測定用の電極部２１の一部（例えば、作用極２１ａ、対極２１ｂの一部）が浸漬されていない未浸漬状態で測定が行われ、測定精度が低下することを回避することができる。

また、本実施形態では、上述したように、電圧印加部１２ａは、第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂに対して、図１８（ａ）に示す交流波（方形波）の電圧を印加する。
これにより、直流波の電圧を印加した場合と比較して、大きな電流値を取得することができ、ＳＮ比および検出速度の向上を図ることができる。

＜液体試料の測定方法＞
本実施形態の測定方法では、上述した培地Ｌに含まれるグルコースの濃度を測定するために、図２０に示すフローチャートに従って処理が行われる。
すなわち、ステップＳ１１では、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出するために、電圧印加部１２ａが、浸漬検知電極部２２（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）に対して、所定の電圧（第２電圧）を印加する。
次に、ステップＳ１２では、電流計１２ｂにおいて検出された電流値に応じて、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出する。

次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２における検出結果から、測定用の電極部２１が浸漬状態であるか否かを判定する。ここで、浸漬状態であると判定された場合には、ステップＳ１４へ進み、培地Ｌの量が少ない等の理由により浸漬状態ではないと判定された場合には、ステップＳ１７へ進む。
次に、ステップＳ１４では、ステップＳ１３において、測定用の電極部２１が浸漬状態であると判定されたため、培地（液体試料）Ｌの測定を実施へ移行するために、電圧印加部１２ａは、浸漬検知電極部２２に対して印加された第２電圧の印加を停止する。

次に、ステップＳ１５では、電圧印加部１２ａが、測定用の電極部２１に対して、測定用の第１電圧を印加する。
次に、ステップＳ１６では、電流計１２ｂにおいて検出された電流値に応じて、培地Ｌに含まれる特定成分（グルコース）の濃度を測定して、処理を終了する。
一方、ステップＳ１３において、測定用の電極部２１が未浸漬状態であると判定された場合には、ステップＳ１７において、上述した表示部３８を用いて、未浸漬状態と判定されたセンサ１６に対応する位置の表示部３８に警告表示させる。

ここで、表示部３８の警告表示としては、例えば、正常な浸漬状態が検出された場合に点灯させる所定の色の光を点灯させない（消灯のままとする）、点滅させる、異なる色の光を点灯させる等が含まれる。
これにより、使用者は、どの位置のウェル８に入れられたセンサ１６の測定用の電極部２１が培地Ｌに対して未浸漬状態であるのかを容易に認識することができる。

この結果、使用者は、該当する位置にあるセンサ１６が設置されたウェル８に培地Ｌを追加する、該当する位置のセンサ１６による測定結果を無視する等の措置を講ずることができる。よって、センサ１６を用いた測定において、測定用の電極部２１の浸漬状態に起因する測定精度の低下を防止して、測定精度を向上させることができる。

（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係るセンサ１１６の構成について、図２１および図２２を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出するための浸漬検知電極部１２２として、３本の電極（第１電極１２２ａ，第２電極１２２ｂ，第３電極１２２ｃ）が用いられている点で、２本の電極（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）が用いられている上記実施形態１とは異なっている。
すなわち、本実施形態のセンサ１１６は、図２１に示すように、本体部１１６ａの第１面１２３ａの下端部付近に設けられた測定用の電極部２１の直上に、３本の電極（第１電極１２２ａ，第２電極１２２ｂ，第３電極１２２ｃ）を含む浸漬検知電極部１２２を備えている。

３本の電極１２２ａ〜１２２ｃのうち、第１電極１２２ａと第３電極１２２ｃとは、センサ１１６の本体部１１６ａの幅方向における両端付近であって、測定用の電極部２１の直上にそれぞれ配置されている。そして、第２電極１２２ｂは、センサ１１６の本体部１１６ａの幅方向における略中央付近であって、測定用の電極部２１の作用極２１ａと対極２１ｂとの間の位置における直上に配置されている。

制御ユニット１１２は、図２２に示すように、選択回路１１２ａを備えており、制御部１３４によって電圧が印加される２つの電極が選択されることで、第１電極１２２ａと第２電極１２２ｂとの間における浸漬状態、第１電極１２２ａと第３電極１２２ｃとの間における浸漬状態をそれぞれ検出する。これにより、第１電極１２２ａ、第２電極１２２ｂおよび第３電極１２２ｃの浸漬状態を検出することができる。
よって、図２１に示す測定用の電極部２１に含まれる作用極２１ａ、対極２１ｂの全体および個々が浸漬されているか否かを正確に検出することができる。

（実施形態３）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ２１６の構成について、図２３および図２４を用いて説明すれば以下の通りである。

本実施形態では、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出するための浸漬検知電極部２２２として、１本の電極（第１電極２２２ａ）と測定用の電極部２１の作用極２１ａとを組み合わせて用いられている点で、２本の電極（第１電極２２ａおよび第２電極２２ｂ）が用いられている上記実施形態１とは異なっている。
すなわち、本実施形態のセンサ２１６は、図２３に示すように、本体部２１６ａの第１面２２３ａの下端部付近に設けられた測定用の電極部２１の直上に、１本の電極（第１電極２２２ａ）を含む浸漬検知電極部２２２を備えている。

第１電極２２２ａは、センサ２１６の本体部２１６ａの幅方向における作用極２１ａが配置された側の端部付近であって、作用極２１ａの直上に配置されている。
制御ユニット２１２は、図２４に示すように、制御部２３４によって、第１電極２２２ａと作用極２１ａとの間に浸漬検知用の電圧が印加されることで、第１電極２２２ａと作用極２１ａとの間における浸漬状態を検出することができる。

よって、図２３に示す測定用の電極部２１に含まれる作用極２１ａが浸漬されているか否かを正確に検出することができる。
そして、浸漬検知電極部２２２として１本の第１電極２２２ａを用いるとともに、測定用の電極部２１の作用極２１ａを含む回路を浸漬検知用に援用することで、センサ２１６の構成を簡素化することができる。

（実施形態４）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ３１６の構成について、図２５および図２６を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、測定用の電極部２１を構成する作用極２１ａおよび対極２１ｂのうち、作用極２１ａだけが保護膜３２４によって覆われている点で、作用極２１ａおよび対極２１ｂの両方が保護膜２４によって覆われている上記実施形態３とは異なっている。さらに、本実施形態では、浸漬検知を行う際に、対極側回路３１２ｃを用いて、浸漬検知電極部３２２の第１電極３２２ａと、対極２１ｂとの間に電圧を印加する点で、上記実施形態１〜３とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ３１６は、図２５に示すように、本体部３１６ａの第１面３２３ａの下端部付近において、作用極２１ａを覆うように設けられた保護膜３２４を備えている。
保護膜３２４は、センサ３１６の本体部３１６ａの幅方向における端部付近に設けられた作用極２１ａだけを覆うように配置されている。

制御ユニット３１２は、図２６に示すように、制御部３３４によって、第１電極３２２ａと対極２１ｂとの間に浸漬検知用の電圧が印加されることで、測定用の電極部２１の浸漬状態を検出することができる。
よって、図２５に示す測定用の電極部２１が培地Ｌ中に浸漬されているか否かを正確に検出することができる。

そして、浸漬検知電極部３２２として１本の第１電極３２２ａを用いて、測定用の電極部２１の対極２１ｂを含む回路を浸漬検知用に援用するとともに、保護膜３２４を作用極２１ａ側だけに設けたことで、センサ３１６の構成を簡素化することができる。
なお、保護膜３２４は、上述したように、作用極２１ａ上に設けられた試薬層に含まれる成分が培地Ｌ中に溶け出さないようにするために設けられているため、少なくとも作用極２１ａを覆うように設けられていることが好ましい。

一方、対極２１ｂについては、試薬層が設けられていないため、第１電極３２２ａと対極２１ｂとの間に電圧を印加することで、保護膜を透過する待機時間を設けることなく、センサ３１６を培地Ｌへ浸漬してすぐに、作用極２１ａの浸漬状態を検出することができる。よって、第１電極３２２ａと作用極２１ａとの間に浸漬検知用の電圧を印加した場合と比較して、浸漬状態の検出を迅速に行うことができる。

（実施形態５）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ４１６の構成について、図２７〜図２９を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、浸漬検知電極部４２２の形状が複数の櫛歯４２２ａを含む櫛歯状になっている点で、単純な形状（略長方形）の電極２２ａ，２２ｂ等を用いた上記実施形態１〜４とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ４１６は、図２７に示すように、本体部４１６ａの第１面４２３ａに、浸漬深さ方向に対して略垂直な方向（略水平方向）において延伸する複数の櫛歯４２２ａを含む略Ｅ字状の形状の浸漬検知電極部４２２を備えている。
これらの複数の櫛歯４２２ａは、ウェル８内に設置された状態において、略水平方向に沿って延伸しているため、ウェル８内の培地Ｌの液面と略平行に設置されている。

このため、培地Ｌの液面が各櫛歯４２２ａよりも低くなるたびに、作用極４２１ａと浸漬検知電極部４２２との間に第２電圧が印加されて電流計において検出される電流値は、大きな傾きを持って変化する。
例えば、図２８（ａ）に示す３本の櫛歯４２２ａよりも液面が高い状態から、図２８（ｂ）に示す最も上方に配置された櫛歯４２２ａよりも液面が低くなった状態、図２８（ｃ）に示す中央の櫛歯４２２ａよりも液面が低くなった状態、図２８（ｄ）に示す最も下方に配置された櫛歯４２２ａよりも液面が低くなった場合へ移行すると、図２９に示すように、３本の櫛歯４２２ａを液面が通過するたびに、大きな傾き（図２９の破線で囲まれた部分）とともに、検出される電流値が小さくなる。

ここで、図２９に示す（ａ）〜（ｄ）は、図２８（ａ）〜図２８（ｄ）に対応する。
これにより、浸漬検知電極部４２２として複数の櫛歯４２２ａを含む形状を採用した場合には、測定用電極部の浸漬検知だけでなく、培地Ｌの液面レベルの検出も行うことができる。

（実施形態６）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ５１６の構成について、図３０および図３１を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、浸漬検知電極部５２２の電極５２２ａが、下向きに三角形の形状を有している点で、単純な形状（略長方形）の電極２２ａ，２２ｂ等を用いた上記実施形態１〜５とは異なっている。
すなわち、本実施形態のセンサ５１６は、図３０に示すように、本体部５１６ａの第１面５２３ａにおける下端部付近に設けられた測定用の電極部２１の作用極２１ａの直上に、頂点が下向きに配置された三角形の形状を有する電極５２２ａを備えている。

電極５２２ａは、浸漬深さ方向において長い三角形の形状を有しているため、浸漬深さ方向において幅方向の寸法が変化する。すなわち、電極５２２ａは、浸漬度が大きくなるにつれて、培地Ｌに浸かる面積が２次曲線的に大きくなる。
このため、浸漬深さ方向における幅寸法が変化する電極５２２ａによって検出される電流値は、培地Ｌの液面レベルの変化に応じてその変化量を増幅させることができる。

すなわち、図３１（ａ）に示すように、図３０に示す逆三角形の電極５２２ａを用いた場合には、液面レベルの深さが大きくなる（浸漬度が大きくなる）につれて、検出される電流値の変化を大きくすることができる。
一方、図３１（ｂ）に示すように、上述した実施形態１等の四角形の電極５２２ｂを用いた場合には、液面レベルの深さの変化と電流値の変化がほぼ比例関係となる。

また、図３１（ｃ）にしめすように、図３０とは逆向き（頂点が上向き）の三角形の電極５２２ｃを用いた場合には、液面レベルの深さが小さい位置ほど、検出される電流値の変化を大きくすることができる。
この結果、検出したい浸漬深さの位置等を考慮して、浸漬検知電極部の電極の形状を選択することで、所望の深さにおける液面レベルの変化をより細かく検出することができる。

（実施形態７）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ６１６の構成について、図３２を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、センサ６１６の本体部６１６ａの下部が２股に分かれており、２股に分かれた一方の第１面６２３ａａに、測定用の電極部６２１の作用極６２１ａが保護膜６２４に覆われた状態で設けられ、他方の第１面６２３ａｂに、電極部６２１の対極６２１ｂおよび浸漬検知電極部６２２の電極６２２ａが設けられている点で、上記実施形態１〜６とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ６１６は、図３２に示すように、測定用の電極部２１を構成する作用極６２１ａと対極６２１ｂとが、本体部６１６ａの第１面６２３ａａ，６２３ａｂにおける離間した位置に設けられている。
ここで、浸漬検知電極部６２２を用いて測定用の電極部６２１の浸漬状態を検出する際には、電極６２２ａと対極６２１ｂとの間に所定の電圧（第２電圧）を印加して、その間を流れる電流値を測定すればよい。

これにより、浸漬検知に使用される電極（電極６２２ａと対極６２１ｂ）が、保護膜６２４によって覆われる必要がある作用極６２１ａから離間した位置に配置されている。このため、浸漬検知に使用される電極（電極６２２ａと対極６２１ｂ）が、保護膜６２４によって覆われることがない。
この結果、浸漬検知用に用いられる電極の面積を大きくすることができるため、測定感度を向上させることができる。また、製造時において、作用極６２１ａだけを覆うように保護膜６２４を形成する場合でも、製造を容易に行うことができる。

（実施形態８）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ７１６の配置について、図３３を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、測定用の電極部７２１として、作用極７２１ａ、対極７２１ｂ、参照極７２１ｃを含む３極構成を採用している点で、測定用の電極として作用極と対極の２極構成を採用した上記実施形態１〜７とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ７１６は、図３３に示すように、本体部７１６ａの第１面７２３ａの下端部に、測定用の電極部７２１として、作用極７２１ａ、対極７２１ｂ、参照極７２１ｃを備えている。
そして、作用極７２１ａ、対極７２１ｂ、参照極７２１ｃは、保護膜７２４によって覆われている。なお、保護膜７２４は、上述した実施形態のように、作用極７２１ａだけを覆うように設けられていてもよい。

さらに、作用極７２１ａの直上には、浸漬検知電極部７２２の電極７２２ａが配置されている。
これにより、測定用の電極部７２１の浸漬状態の検出は、浸漬検知電極部７２２の電極７２２ａと作用極７２１ａまたは対極７２１ｂまたは参照極７２１ｃとの間に、所定の電圧（第２電圧）を印加して、その間を流れる電流値を測定することで行われる。

よって、作用極７２１ａ、対極７２１ｂ、参照極７２１ｃを含む３極構成の測定用の電極部７２１を含むセンサ７１６であっても、上述した本発明によって得られる効果を得ることができる。

（実施形態９）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ８１６の構成について、図３４（ａ）および図３４（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、２つの折り目において折り曲げた状態で使用されるセンサ８１６であって、本体部８１６ａの第１面８２３ａの長手方向における一方の端部（第１端）側に、測定用の電極部を構成する作用極８２１ａおよび参照極８２１ｃが配置され、他方の端部（第２端）側に、対極８２１ｂと浸漬検知電極部８２２（電極８２２ａ）が配置されている点で、上記実施形態１〜８とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ８１６は、図３４（ａ）に示すように、本体部８１６ａの長手方向における略中央付近の２箇所に設けられた折り目において略Ｕの字に折り曲げて使用される。そして、本体部８１６ａの長手方向における両端には、それぞれ、測定用の電極部を構成する作用極８２１ａおよび参照極８２１ｃ、対極８２１ｂと浸漬検知電極部８２２（電極８２２ａ）が配置されている。

なお、２つの折り目の間には、制御ユニット１２の電気回路と接続される接続パッド８２５が設けられている。
これにより、浸漬検知に使用される電極（電極８２２ａと対極８２１ｂ）が、保護膜８２４によって覆われる必要がある作用極８２１ａから離間した位置に配置されている。このため、浸漬検知に使用される電極（電極８２２ａと対極８２１ｂ）が、保護膜８２４によって覆われることがない。

この結果、浸漬検知用に用いられる電極の面積を大きくすることができるため、測定感度を向上させることができる。また、製造時において、作用極８２１ａと参照極８２１ｃとを覆うように保護膜８２４を形成する場合でも、製造を容易に行うことができる。
なお、図３４（ａ）に示すセンサ８１６を複数接続して、図３４（ｂ）に示すユニット化された構成としてもよい。

この場合には、１つの基板に対して複数のセンサを設けることができる。さらに、作用極８２１ａと参照極８２１ｃとを覆うように保護膜８２４を設ける場合でも、一方の端部側に集約された作用極８２１ａ等を覆う保護膜８２４を容易に形成することができるため、製造を容易化することができる。

（実施形態１０）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ９１６の構成について、図３５（ａ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、測定用の電極部９２１を構成する対極９２１ｂが作用極９２１ａおよび参照極９２１ｃよりも上方まで延伸するように設けられている点で、上記実施形態１〜９とは異なっている。
また、本実施形態では、浸漬検知電極部９２２の電極９２２ａが、測定用の電極部９２１と略同等の高さ位置から、電極部９２１の作用極９２１ａ等よりも上方まで延伸するように設けられている点で、上記実施形態１〜９とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ９１６は、図３５（ａ）に示すように、４つの電極（作用極９２１ａ、対極９２１ｂ、参照極９２１ｃ、電極９２２ａ）が、本体部９１６ａの下端部付近から設けられている。そして、対極９２１ｂおよび電極９２２ａは、作用極９２１ａおよび参照極９２１ｃよりも高い位置まで延伸するように配置されている。
これにより、電極９２２ａと対極９２１ｂとの間に所定の電圧（第２電圧）を印加してその間を流れる電流値を測定することで、作用極９２１ａが浸漬状態にあるか否かを容易に検出することができる。

特に、本実施形態では、浸漬検知電極部９２２の電極９２２ａが浸漬深さ方向において長い形状を有している。このため、培地Ｌの液面レベルが変化すると、培地Ｌ内に浸漬された電極９２２ａの面積が変化することで、検出される電流値の大きさも変化する。
これにより、電流値の測定により、作用極９２１ａの浸漬状態の検出だけでなく、培地Ｌの液面レベルの検出も行うことができる。

なお、本実施形態のセンサ９１６では、保護膜９２４が、本体部９２３ａにおける下端部付近を覆うように形成されている。より詳細には、保護膜９２４は、作用極９２１ａおよび参照極９２１ｃ全体を覆うように、そして、対極９２１ｂおよび電極９２２ａの下半分を覆うように、形成されている。
これにより、浸漬検知を行う電極９２２ａと対極９２１ｂにおける保護膜９２４によって覆われていない上半分の領域を利用して、浸漬検知を効率よく実施することができる。

（実施形態１１）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ１０１６の構成について、図３５（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、本体部１０１６ａの下部が２股に分かれており、２股に分かれた一方の第１面１０２３ａａに、測定用の電極部１０２１の作用極１０２１ａと参照極１０２１ｃが保護膜１０２４に覆われた状態で設けられ、他方の第１面１０２３ａｂに、電極部１０２１の対極１０２１ｂおよび浸漬検知電極部１０２２の電極１０２２ａが設けられている点で、参照極を含まない上記実施形態７のセンサ６１６とは異なっている。

すなわち、本実施形態のセンサ１０１６では、図３５（ｂ）に示すように、作用極１０２１ａが設けられた側の第１面１０２３ａａに、参照極１０２１ｃが設けられており、作用極１０２１ａと参照極１０２１ｃとが保護膜１０２４によって覆われている。
これにより、浸漬検知に使用される対極１０２１ｂと電極１０２２ａとが保護膜によって覆われていないため、保護膜を培地の成分が透過してくるまでの待機時間が不要となり、浸漬検知の処理速度を向上させることができる。

また、保護膜１０２４が必要な作用極１０２１ａと、保護膜が不要な対極１０２１ｂ側とが、本体部１０１６ａにおける互いに離間した位置に設けられているため、作用極１０２１ａを覆うように保護膜１０２４を形成する際の製造工程を容易化することができる。

（実施形態１２）
本発明のさらに他の実施形態に係るセンサ１１１６の構成について、図３６（ａ）および図３６（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、制御ユニット１１１２に接続され、本体部１１６ａに設けられた２本の電極１１２２ａ，１１２２ｂを、浸漬検知電極部１１２２として用いる点で、測定用の電極部を含むセンサ構成について説明した上記実施形態１〜１１とは異なっている。
すなわち、本実施形態のセンサ１１１６は、図３６（ａ）に示すように、２本の浸漬検知用の電極１１２２ａ，１１２２ｂを含む浸漬検知電極部１１２２を備えており、浸漬検知だけを行うセンサとして構成されている。

そして、センサ１１１６は、図３６（ｂ）に示すように、縦４×横６で略四角形（方形）に配置された計２４個のウェルを含む培養容器１００７に対して、四隅に配置されたウェル１００８ａに対して設置される。
すなわち、本実施形態では、図３６（ａ）に示すセンサ１１１６が、図３６（ｂ）に示す四隅に配置されたウェル１００８ａにそれぞれ設置されるとともに、四隅以外の他のウェル１００８ｂには、上述した各実施形態に係るセンサ１６等、あるいは測定用の電極部２１を備え浸漬検知電極部を持たない測定専用のセンサが設置される。

ここで、センサ１１１６が設置される四隅に配置されたウェル１００８ａは、外気と触れる面積が大きいため、入れられた培地Ｌ等の液体試料が蒸発しやすい。すなわち、ウェル１００８ａは、他のウェル１００８ｂと比較して、液体試料の蒸発が早く液面が下がりやすい。
このため、最も液体試料の液面レベルが低くなりやすい四隅に配置されたウェル１００８ａに浸漬検知電極部１１２２を含むセンサ１１１６を設置することで、他のウェルに設置されたセンサの測定電極部が十分に浸漬された状態であるかを判定することができる。

なお、本実施形態では、図３６（ｂ）に示すように、略四角形に配置された複数のウェルの四隅に配置されたウェルに、浸漬検知用のセンサを設置しているが、例えば、複数のウェルが略円形に配置されている場合には、最も外周側に配置され液体試料が蒸発しやすいウェルに対して浸漬検知用のセンサを設置すればよい。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、センサ１６の本体部１６ａの第１面２３ａに、液体試料の測定を行う電極部２１と浸漬検知電極部２２とが設けられた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、液体試料の測定を行う測定電極部と、測定電極部の浸漬状態を検知する浸漬検知電極部とが、センサの本体部における別々の面に設けられた構成であってもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、センサ１６の本体部１６ａの第１面２３ａに、電極部２１を構成する全ての電極（作用極２１ａ、対極２１ｂ）が設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電極部を構成する電極のうち、作用極のみが第１面に設けられており、対極、参照極が第２面に設けられた構成であってもよい。
すなわち、電極部を構成する電極のうち、少なくとも１つの電極が配置された構成であればよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、培地（液体試料）の測定を行う際に、測定用の電極部２１の浸漬状態を検知するために浸漬検知電極部２２に対して電圧を印加し、その後、電圧の印加を一旦停止させた後、測定用の電極部２１に対して電圧を印加する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、浸漬検知と測定との間に電圧無印加期間を設けることなく、浸漬検知と測定とを同時に行ってもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、ウェル８の略中央付近にセンサ１６を配置して、浸漬状態の検出および測定を実施する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図３７に示すように、センサ１６の本体部１６ａに設けられた浸漬検知電極部２２の電極２２ａが、ウェル８の略中央に配置されるように、センサ１６を設置してもよい。
この場合には、上述したメニスカス効果によって培地Ｌの液面が最も低くなりやすいウェル８の略中央付近に、浸漬検知電極部２２の電極２２ａが配置されている。このため、この電極２２ａを用いて浸漬状態にあると検出された場合には、それよりも下方に配置された測定用の電極部２１が確実に浸漬状態にあると考えられる。
この結果、測定用の電極部の浸漬状態をより確実に検出して、液体試料の測定精度をさらに向上させることができる。

（Ｅ）
上記実施形態５では、浸漬状態の検出に加えて液面レベルの検出を行うために、図２７に示すように、本体部４１６ａの第１面４２３ａに、浸漬深さ方向に対して略垂直な方向（略水平方向）において延伸する複数の櫛歯４２２ａを含む略Ｅ字状の形状の浸漬検知電極部４２２を備えたセンサ４１６を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図３８に示すように、浸漬深さ方向に沿って複数配置された複数の電極１２２２ａ〜１２２２ｅを含む浸漬検知電極部１２２２を用いて、制御ユニット１２１２がウェルに入れられた培地の液面レベルをデジタル的に検出してもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、電圧が印加される電極部２１が、作用極２１ａ、対極２１ｂを含む例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電極部を構成する電極の種類は上記実施形態の構成に限らず、他の種類の電極が設けられていてもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、センサ１６の本体部１６ａが略Ｉ字型の形状を有している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図３９（ａ）に示す略Ｌ字状の本体部１３１６ａを有するセンサを用いてもよいし、図３９（ｂ）に示す略逆Ｔ字状の本体部１４１６ａを有するセンサを用いてもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、略板状の形状の本体部１６ａを有するセンサ１６を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、センサの本体部の形状としては、略板状に限らず、略直方体形状等の他の形状であってもよい。

（Ｉ）
上記実施形態では、培養容器７に含まれる１つのウェル８に対して１つのセンサ１６が設置される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、１つのウェル（容器）に対して、２つ以上のセンサが設置される構成であってもよい。この場合には、ウェル（容器）の内径を大きくして、内周面の近傍に複数のセンサを設置すればよい。

（Ｊ）
上記実施形態では、上面視において略円形（略円筒状）の容器（ウェル８）に対してセンサ１６を浸漬して培地の細胞培養環境の分析を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、センサが浸漬される容器としては、略円筒状の容器に限らず、上面視において略方形（例えば、略四角形）の容器を用いてもよい。

（Ｋ）
上記実施形態では、１枚の基板１３の一部を切り抜いて複数のセンサ１６が形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、基板に対して１つのセンサが設けられた構成であってもよいし、基板とセンサとが接着、溶着等の手段によって接続された構成であってもよい。

（Ｌ）
上記実施形態では、細胞培養を行う培地を液体試料として用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、液体試料は、細胞培養を行う培地に限らず、他の分析等の対象となる液体試料であってもよい。

本発明のセンサは、センサの測定電極部の液体試料に対する浸漬状態を検出することで、測定精度を向上させることができるという効果を奏することから、センサを用いた各種分析装置に対して広く適用可能である。

１ 細胞培養装置
２ 培養室
３ 細胞培養分析装置
４ 扉
５ 本体ケース
６ 培養容器設置部
６ａ 凹部
７ 培養容器
８ ウェル（容器）
８ａ 内周面
９ センサユニット
１０ 脚
１１ 位置決め穴
１２ 制御ユニット
１２ａ 電圧印加部
１２ｂ 電流計
１２ｃａ スイッチ
１２ｃｂ スイッチ
１２ｄａ Ｄ／Ａコンバータ
１２ｄｂ Ｄ／Ａコンバータ
１２ｅ Ａ／Ｄコンバータ
１３ 基板
１４ ボトムカバー
１５ トップカバー
１６ センサ
１６ａ 本体部
１７ 折り曲げ部
１８ 略Ｉ字形状部
１８ａ 縦辺切り抜き部
１８ｂ 横辺切り抜き部
１９ 配線
２０ａ，２０ｂ 接続部
２１ 電極部（測定電極部）
２１ａ 作用極
２１ｂ 対極
２２ 浸漬検知電極部
２２ａ 第１電極
２２ｂ 第２電極
２３ａ 第１面
２４ 保護膜
３０ 貫通孔
３１ 支持部
３２ 押圧部
３３ 測定部
３４ 制御部
３５ 記憶部
３６ 通信部
３７ 浸漬検知部
３８ 表示部
４０ 外部機器
４１ 通信部
４２ 制御部
４３ 表示部
４４ 入力部
１１２ 制御ユニット
１１２ａ 選択回路
１１６ センサ
１１６ａ 本体部
１２２ 浸漬検知電極部
１２２ａ 第１電極
１２２ｂ 第２電極
１２２ｃ 第３電極
１２３ａ 第１面
１３４ 制御部
２１２ 制御ユニット
２１６ センサ
２１６ａ 本体部
２２２ 浸漬検知電極部
２２２ａ 第１電極
２２３ａ 第１面
２３４ 制御部
３１２ 制御ユニット
３１２ｃ 対極側回路
３１６ センサ
３１６ａ 本体部
３２２ 浸漬検知電極部
３２２ａ 第１電極
３２３ａ 第１面
３２４ 保護膜
３３４ 制御部
４１６ センサ
４１６ａ 本体部
４２１ａ 作用極
４２２ 浸漬検知電極部
４２２ａ 櫛歯
４２３ａ 第１面
５１６ センサ
５１６ａ 本体部
５２２ 浸漬検知電極部
５２２ａ 電極
５２２ｂ 電極
５２２ｃ 電極
５２３ａ 第１面
６１６ センサ
６１６ａ 本体部
６２１ 電極部（測定電極部）
６２１ａ 作用極
６２１ｂ 対極
６２２ 浸漬検知電極部
６２２ａ 電極
６２３ａａ，６２３ａｂ 第１面
６２４ 保護膜
７１６ センサ
７１６ａ 本体部
７２１ 電極部（測定電極部）
７２１ａ 作用極
７２１ｂ 対極
７２１ｃ 参照極
７２２ 浸漬検知電極部
７２２ａ 電極
７２３ａ 第１面
７２４ 保護膜
８１６ センサ
８１６ａ 本体部
８２１ａ 作用極
８２１ｂ 対極
８２１ｃ 参照極
８２２ 浸漬検知電極部
８２２ａ 電極
８２３ａ 第１面
８２４ 保護膜
８２５ 接続パッド
９１６ センサ
９１６ａ 本体部
９２１ 電極部（測定電極部）
９２１ａ 作用極
９２１ｂ 対極
９２１ｃ 参照極
９２２ 浸漬検知電極部
９２２ａ 電極
９２３ａ 第１面
９２４ 保護膜
１００７ 培養容器
１００８ａ，１００８ｂ ウェル（容器）
１０１６ センサ
１０１６ａ 本体部
１０２１ 電極部（測定電極部）
１０２１ａ 作用極
１０２１ｂ 対極
１０２１ｃ 参照極
１０２２ 浸漬検知電極部
１０２２ａ 電極
１０２３ａａ，１０２３ａｂ 第１面
１０２４ 保護膜
１１１２ 制御ユニット
１１１６ センサ
１１１６ａ 本体部
１１２２ 浸漬検知電極部
１１２２ａ 電極
１１２２ｂ 電極
１２１２ 制御ユニット
１２２２ 浸漬検知電極部
１２２２ａ〜１２２２ｅ 電極
１３１６ａ 本体部
１４１６ａ 本体部
Ｌ 培地
Ｏ 中心

Claims (27)

1. 容器内に入れられた液体試料に浸漬された状態で使用され、前記液体試料の測定を行うセンサであって、
   本体部と、
   前記本体部に設けられており、前記液体試料中に浸漬された状態で前記測定を行う際に、所定の第１電圧が印加される測定電極部と、
   前記液体試料中に浸漬された状態で前記本体部における前記測定電極部よりも上方に設けられており、前記液体試料中に前記測定電極部が浸漬された状態であるか否かを検出する際に所定の第２電圧が印加される浸漬検知電極部と、
   を備えているセンサ。
2. 前記本体部は、前記測定電極部が設けられた第１面を有しており、
   前記浸漬検知電極部は、前記第１面における前記測定電極部の上方に配置されている、
   請求項１に記載のセンサ。
3. 前記測定電極部の少なくとも一部を覆う保護膜を、さらに備えている、
   請求項１または２に記載のセンサ。
4. 前記測定電極部は、作用極および対極の２極を含む、あるいは作用極、対極、参照極の３極を含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ。
5. 前記保護膜は、少なくとも、前記測定電極部に含まれる作用極を覆うように設けられている、
   請求項３に記載のセンサ。
6. 前記浸漬検知電極部は、前記測定電極部に含まれる作用極の直上に配置されている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ。
7. 前記浸漬検知電極部は、前記測定電極部に含まれる作用極の略水平方向における幅に合わせて設置されている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ。
8. 前記浸漬検知電極部は、２本または３本の電極を有している、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサ。
9. 前記浸漬検知電極部は、１本の電極を有しており、
   前記測定電極部を構成する少なくとも１つの電極との間に前記第２電圧が印加される、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のセンサ。
10. 前記浸漬検知電極部は、前記液体試料の液面に対して略平行に延伸した複数の櫛歯状の形状を有している、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のセンサ。
11. 前記浸漬検知電極部は、前記液体試料に浸漬された状態で、略水平方向における寸法が浸漬深さ方向において変化する形状を有している、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のセンサ。
12. 前記浸漬検知電極部は、略三角形の形状を有している、
    請求項１１に記載のセンサ。
13. 前記測定電極部に含まれる作用極は、前記本体部において、前記測定電極部に含まれる対極と離間した位置に配置されている、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のセンサ。
14. 前記浸漬検知電極部は、前記容器における略中央部分に配置されている、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載のセンサ。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載のセンサと、
    前記測定電極部および前記浸漬検知電極部に対して所定の前記第１電圧および前記第２電圧を印加する電圧印加部と、
    前記測定電極部に前記第１電圧が印加されて得られる第１電流値に基づいて、前記液体試料の測定を行うとともに、前記浸漬検知電極部に前記第２電圧が印加されて得られる第２電流値に基づいて、前記測定電極部の浸漬状態の有無を検知する制御部と、
    を備えた測定装置。
16. 前記制御部は、前記浸漬検知電極部に前記第２電圧が印加されて得られる前記第２電流値に基づいて、前記液体試料の液面レベルを検知する、
    請求項１５に記載の測定装置。
17. 前記電圧印加部は、前記測定電極部および前記浸漬検知電極部に対して、略交流の電圧を印加する、
    請求項１５または１６に記載の測定装置。
18. 請求項１から１４のいずれか１項に記載のセンサと、
    前記センサが複数設けられた基板と、
    前記基板と前記センサとを接続する接続部と、
    を備えたセンサユニニット。
19. 前記複数のセンサは、前記基板の一部を切り抜いて形成されている、
    請求項１８に記載のセンサユニット。
20. 前記基板の下方に設けられたボトムカバーと、前記基板の上方に設けられたトップカバーと、をさらに備え、
    前記基板は、前記ボトムカバーと前記トップカバーとで上下から挟まれて構成されている、
    請求項１８または１９に記載のセンサユニット。
21. 前記ボトムカバーには、前記センサを下方に貫通させる貫通孔が設けられている、
    請求項２０に記載のセンサユニット。
22. 複数の容器に入れられた液体試料に対して浸漬された状態で使用される複数のセンサを備えたセンサユニットであって、
    前記複数の容器のうち、少なくとも一方の縁に配置された第１容器に対応する位置に設けられた第１センサと、
    前記複数の容器のうち、前記第１センサ以外の位置に配置された第２容器に対応する位置に設けられた第２センサと、
    を備え、
    前記第１センサは、前記液体試料に浸漬される前記第２センサの測定電極が前記液体試料に浸漬されているか否かを検知する浸漬検知電極部を有し、
    前記第２センサは、前記液体試料の測定を行う測定電極部を有している、
    センサユニット。
23. 前記第１センサは、略方形に配置された複数の容器のうち、四隅に配置された容器に対応する位置に配置されている、
    請求項２２に記載のセンサユニット。
24. 請求項１８から２３のいずれか１項に記載のセンサユニットと、
    前記センサユニットと、前記液体試料が入れられる前記容器とが載置される培養容器設置部と、
    を備えた細胞培養分析装置。
25. 前記基板に設けられた複数の前記センサの前記浸漬検知電極部に接続されており、前記容器に入れられた前記液体試料に対する前記測定電極部の浸漬状態を検知する浸漬検知部と、
    前記浸漬検知部における検知結果を表示する表示部と、
    をさらに備えた、
    請求項２４に記載の細胞培養分析装置。
26. 請求項１から１４のいずれか１項に記載のセンサを用いて測定を行う液体試料測定方法であって、
    前記浸漬検知電極部に対して前記第２電圧が印加される浸漬検知ステップと、
    前記測定電極部に対する前記第１電圧を印加させる測定ステップと、
    を備えた液体試料測定方法。
27. 前記浸漬検知ステップと前記測定ステップとの間に、前記浸漬検知電極部に対する前記第２電圧の印加を停止させる電圧印加停止ステップを、さらに備えた、
    請求項２６に記載の液体試料測定方法。

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