JP2021166473A

JP2021166473A - キュベット電極用チャンバー

Info

Publication number: JP2021166473A
Application number: JP2020070112A
Authority: JP
Inventors: 清早川; Kiyoshi Hayakawa; 靖彦早川; Yasuhiko Hayakawa; 雅彦杉山; Masahiko Sugiyama
Original assignee: NEPA GENE CO Ltd
Current assignee: NEPA GENE CO Ltd
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2040-04-08
Also published as: JP6818377B1

Abstract

【課題】キュベット電極の脱着が容易にできる安全でコンパクトなキュベット電極用チャンバーを提供する。
【解決手段】電気パルスを受けるためにキュベット電極Ｃが装着されるキュベット電極ホルダー２０と装着されたキュベット電極Ｃの装着位置を脱着のために変化させる脱着補助機構３０とを少なくとも備え、脱着補助機構３０は、連結軸３３を介して互いに回動可能にリンクされた第１梃子部材３１と第２梃子部材３２とを備え、第１梃子部材３１は、脱着補助操作Ｏｐ１が加えられる操作部３１２を有し、第２梃子部材３２は、装着されたキュベット電極Ｃに前記脱着補助操作Ｏｐ１を伝達する作用部３２４を有し、操作部３１２に加えられた脱着補助操作Ｏｐ１の操作量に従って装着されたキュベット電極Ｃの装着位置を変化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、細胞にエレクトロポレーション電気的遺伝子導入を行うためのキュベット電極用チャンバーに関する。特に、キュベット電極内の細胞懸濁液中の細胞に対し、エレクトロポレーターで発生させた電気パルスを伝達するキュベット電極用チャンバーの構造に関するものである。

従来のキュベット電極用チャンバーは、エレクトロポレーターで発生する電気パルスの電圧が高いことから１Ｖ〜３，０００Ｖ程度、キュベット電極をキュベット電極用チャンバーに抜き差しする装着及び脱着する場合は、操作者が誤って感電しないように、抜き差し箇所を装着したキュベット電極とともに覆う蓋を設け、その蓋に電源を遮断するスイッチ機能を持たせて、蓋を開けると電気的接続が解除され蓋を閉じると電気的接続が確立できるようにするものがあった。
しかしながら、このようなキュベット電極用チャンバーは、蓋にスイッチ機構を組み込むことから全体のサイズが大きくなりがちであり取り扱いが不便であった。エレクトロポレーションを行う場合は、実験台の上に各種装置を並べたうえ検体の電気抵抗を測定するなど各種パラメータを調整しながら行うことが多く、省スペースの要請と片手で取り扱うことができることが望ましかった。

また小型のサイズのものも提案されているが、いずれも蓋にスイッチ機構を組み込むことから蓋の構造が複雑になっていた。加えてキュベット電極を脱着する際は、ソケット状のキュベット電極用チャンバーの電極にキュベット電極を操作者がマニュアル操作で抜き差しをする必要があった（特許文献１）。

そこで、本発明は、蓋にスイッチ機構を組み込むことをやめるとともに、キュベット電極用チャンバーにコンパクトなキュベット電極脱着補助機構を設けキュベット電極を抜き差しする作業においてキュベット電極の電極部に触れないようしてキュベット電極用チャンバーからキュベット電極を脱着できる機構を案出した。

特表２００５−５２０５４２号公報

本発明は、このような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的は、安全で使いやすくコンパクトなキュベット電極用チャンバーを提供することである。

本発明は、上記のような課題の下、発明者が鋭意検討を行って、脱着補助機構を検討し、操作者がキュベット電極の脱着操作をする際に、キュベット電極下部の電極が操作者に露出しない位置まで移動させるようにしたものである。

［動作原理］
キュベット電極は、おおむね１２ｍｍ角で高さ５０ｍｍ強の直方体形状を有し、その下部の２面の２０ｍｍほどの箇所が電極となって外部に露出している（図８参照）。このキュベット電極をキュベット電極用チャンバーに装着する際は、キュベット電極の底面からキュベット電極用チャンバーのキュベット電極ホルダーに挿入して、キュベット電極ホルダーがキュベット電極の電極部を挟み込んで保持するようにキュベット電極の頭をキュベット電極ホルダーのストロークエンドまで押し込めばよい。
しかし、キュベット電極を抜くときは、キュベット電極の蓋をつまんで引っ張るとキュベット電極のホルダーの挟み込みの状態によっては保持力が強く、キュベット電極の蓋だけ外れて内部の細胞懸濁液がコンタミネーション（汚染）する恐れがある。一方、キュベット電極の胴体部分をつかんで引っ張ると装着状態では引っ張りにくいばかりか脱着までの間にキュベット電極の電極部に触れる可能性が生じる。このため、胴体部分をつまんでキュベット電極を取り出しやすくするために機械的な工夫でキュベット電極を押出す装置がある。
しかしながら、このような装置では、取り出しボタンを強く押す場合はキュベット電極がキュベット電極用チャンバーから勢い余って飛び出る恐れがある。
そこで、本発明では、機械的な工夫をさらに発展させてキュベット電極が飛び出さず、かつ片手で扱える程度にコンパクトなものにするように、工夫をした。
具体的には、以下のようになる。

（解決手段１）
本発明は、上記課題を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなる。
すなわち電極対を備えたキュベット電極に収納された細胞浮遊液に電気パルスを伝達して細胞のエレクトロポレーションを行うためのキュベット電極用チャンバーであって、電気パルスを受けるために前記キュベット電極が装着されるキュベット電極ホルダーと、装着されたキュベット電極を脱着するためにその位置を移動させる脱着補助機構とを少なくとも備え、前記キュベット電極ホルダーは、前記電気パルスの供給を受ける入力端子と装着された前記キュベット電極を保持するとともに前記入力端子で受けた電気パルスを前記電極対に伝達するホルダー電極対とを備え、前記脱着補助機構は、連結軸を介して互いに回動可能にリンクされた第１梃子部材と第２梃子部材とを備え、前記第１梃子部材は、脱着補助操作が加えられる操作部を有し、前記第２梃子部材は、装着されたキュベット電極に前記脱着補助操作を伝達する作用部を有し、前記操作部に加えられた脱着補助操作の操作量に従って前記作用部が装着されたキュベット電極を移動させてその脱着を容易にすることを特徴とする。

これにより、２つの梃子部材を組み合わせているためキュベット電極用チャンバーにおける操作部とキュベット電極ホルダーの配置の自由度を高めながら操作部に加える脱着補助操作の押圧力と作用部の移動範囲を決定できる。
このため、操作量に応じてキュベット電極を保持したままキュベット電極が露出しない範囲で脱着の容易な位置に移動させることができるのでキュベット電極が飛び出すことがない。この結果、装着されたキュベット電極の脱着が安全で容易にできるコンパクトなキュベット電極用チャンバーを提供できる。

（解決手段２）
前記記載のキュベット電極用チャンバーであって前記第１梃子部材は、前記操作部と第１梃子支軸が平行になるように矩形のフレーム構造を形成し、前記連結軸は、前記操作部及び前記第１梃子支軸と平行になるように前記フレーム構造に架け渡されて配置され、前記第２梃子部材と前記キュベット電極ホルダーは、前記フレーム構造を形成した第１梃子部材に囲まれるように配置されていることが好ましい。

これにより、２つの梃子を用いて、操作部とキュベット電極ホルダーをハウジングの内部にコンパクトに配置することができるため、さらにコンパクトなキュベット電極用チャンバーを提供できる。

（解決手段３）
また、前記記載のキュベット電極用チャンバーであって、前記キュベット電極ホルダーと前記脱着補助機構を収納するハウジングと前記ハウジングの外部に突出するようにして装着されたキュベット電極を覆うためのチャンバー蓋と、をさらに備え、前記操作部は、前記ハウジングの外部に突出して前記脱着補助操作が可能になる操作待機位置と前記ハウジングに退避して前記脱着補助操作が不能になる退避位置との間を移動することができ、前記作用部は、前記キュベット電極が前記ホルダー電極対に装着されてエレクトロポレーションを受けるための装着位置と前記電極対がハウジングの外部に露出しない範囲で前記キュベット電極を前記ハウジングの外側に向けて移動させてその脱着を待機する脱着待機位置との間を移動することができ、前記チャンバー蓋は、前記キュベット電極が装着位置又は脱着待機位置にあっても、これをハウジングとの間で覆うことが可能な非電導性材料からなる開閉自在の蓋であって、前記キュベット電極が前記装着位置に装着されると前記操作部は、前記作用部の移動に伴って前記操作待機位置に移動し前記脱着補助操作が前記操作部に加えられて前記操作部が前記退避位置に移動すると、前記キュベット電極は、前記脱着待機位置に移動することが好ましい。

これにより、キュベット電極の装着操作は、作用部の装着位置から脱着待機位置へのフルストロークに対応し、脱着補助操作は、操作部の操作待機位置から退避位置へのフルストロークとなる。
このため、キュベット電極を装着すると脱着補助操作が可能になるとともにエレクトロポレーションが可能になり、その後、操作部をストロークエンドまで押し込んで脱着補助操作を完了すると、キュベット電極は脱着待機位置に移動するためエレクトロポレーション終了後のキュベットの電極脱着がさらに容易にできる。

（解決手段４）
また、前記キュベット電極ホルダーは、さらに電気パルスを供給する電源に接続するためのケーブルの引込口又は接続口を備え、前記引込口は、ハウジングの後部に配置され、前記操作部は、ハウジングの上面前部に配置されて前記挿入口より高さ方向の低い位置に設けられ、前記ハウジングの前側から順に、前記操作部、前記挿入口、前記引込口又は接続口の順に並んで配置されていることが好ましい。

本例の第１梃子部材と第２梃子部材は配置の自由度が高いため第１梃子部材の第１梃子支軸の位置が高くとれる。このため第１梃子支軸の下にケーブルをキュベット電極ホルダーの入力端子まで通す空間をハウジング内に作ることが可能になり、電気パルスを供給する電源に接続するためのケーブルの引込口をハウジングの後面下部に配置することが可能になった。
このような配置の自由度を確保した結果、前記ハウジングの前側から順に、操作部、挿入口、引込口又は接続口の順に並んで配置することができる。
これにより、本例のキュベット電極用チャンバーは、狭い机上に設置されても安全でコンパクトなことに加え設置がしやすくまた操作がしやすい。

（解決手段５）
また、前記脱着待機位置は、前記操作部の操作ストロークエンドの位置に対応して設けられていることが好ましい。

これにより、操作時にストロークエンドまで一気に押し込むことができ、操作者の力の入れ具合などに煩わされずに脱着補助操作を行うことができる。ストロークエンドにストッパーを配置して押出しのストロークを制限するとともに、ストロークエンドでキュベット電極ホルダーがキュベット電極を確実に保持する状態を維持することができる。

本発明は、以上のような構成により、安全で使いやすいコンパクトなキュベット電極用チャンバーを提供できる。

本発明の一例であるキュベット電極用チャンバー１００の外観の斜視図である。キュベットが装着されており、蓋が開いた状態を示している。本発明の一例であるキュベット電極用チャンバー１００の分解斜視図である。図３（ａ）は、図２の分解斜視図の一部拡大図である。図３（ｂ）は、ホルダー電極対２２を構成するバネ電極２２ａの正面模式図を示している。装着されたキュベット電極Ｃが脱着待機位置Ｐ２１に持ち上げられた様子を示す本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略横断面斜視図である。装着されたキュベット電極Ｃが脱着待機位置Ｐ２１に持ち上げられた様子を示す本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略縦断面図である。キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着され、作用部３２４が押し下げられた様子を示す本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略横断面斜視図である。キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着され、作用部３２４が押し下げられた様子を示す本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略縦断面図である。図８（ａ）は、本例のキュベット電極用チャンバー１００に用いるキュベット電極Ｃの一例の正面図であり、図８（ｂ）はその断面模式図である。

以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

＜キュベット電極用チャンバーの概要＞
（外観）
図１に、本例のキュベット電極用チャンバー１００の外観の斜視図を示す。同図は、本例キュベット電極用チャンバー１００にキュベット電極Ｃが装着されチャンバー蓋５０が開いた状態を示している。
同図に示すように、本例のキュベット電極用チャンバー１００は、後述のキュベット電極ホルダー２０と脱着補助機構３０を収納するハウジング４０と、キュベット電極Ｃが装着された際にそのキュベット電極Ｃを覆うことができる開閉自在のチャンバー蓋５０とを備えている。
本例のキュベット電極用チャンバー１００は、操作者がキュベット電極Ｃを装着し必要なエレクトロポレーションが終了後に操作者がその装着されたキュベット電極Ｃを安全で簡便に脱着することを目的とするものである。
なお、説明の便宜上、本明細書では、図１に示すように前後、左右、及び上下を定める。すなわち、本例キュベット電極用チャンバー１００の操作部３１２のある側を前、挿入口４１ｂのある側を後と呼び、前側から後側に向けて左側を左、キュベット電極Ｃの装着する方向を下、脱着する方向を上と呼ぶ。

（分解斜視図）
図２に、本例キュベット電極用チャンバー１００の分解斜視図を示す。
ハウジング４０は、基台３４に支持されたキュベット電極ホルダー２０と脱着補助機構３０を内部に収納している。ハウジング４０の上部には、装着されたキュベット電極Ｃをカバーする開閉自在のチャンバー蓋５０が設けられている。ハウジング４０の内部には電気パルスを供給するケーブル６０が引き込まれている。
基台３４の下面には機械的強度を高めるために金属製の底板４３が設けられ、底板４３には設置面に対する滑り止めと絶縁のためのゴムクッション４４が設けられている。底板４３は、基台３４とともにハウジング４０にハウジング用ビス４５で固定されている。底板４３は、錆防止のためにステンレス製が望ましい。
以下、ハウジング４０、チャンバー蓋５０、ハウジング４０内部のキュベット電極ホルダー２０と脱着機構３０について順次説明する。

＜ハウジング＞
図１、図２に示すように、ハウジング４０は、前側が低く、後側が高い立体形状を有しており、平面視すなわち上側から見るとほぼ矩形である。その角は、いずれも丸く形成されている。ハウジング４０は、樹脂製で難燃性のポリカーボネート樹脂が望ましい。
ハウジング４０はその内部に、キュベット電極ホルダー２０と前記脱着機構３０を収納する。また、その外部からエレクトロポレーションに用いる電気パルスを供給するケーブル６０がその内部の入力端子２１に引き込まれている。
ハウジング４０は、その上部になだらかに後側から前側に向けて傾斜する傾斜操作パネル４２を有し、その後側上部には、上側に向けて突出する操作台４１を有する。操作台４１の上面には操作台パネル４１ａが設けられ、その中央にはエレクトロポレーションを施すためにキュベット電極Ｃを装着する挿入口４１ｂが開けられている。
ハウジング４０の前端と操作台４１との中間部には、傾斜操作パネル４２の開口４２ａからハウジング４０の外部に向けて突出できハウジング内部に向けて退避できるように操作部３１２が設けられている。なお、操作部３１２は、後述の脱着機構３０の操作部３１２である。
操作台パネル４１ａの挿入口４１ｂはキュベット電極Ｃの断面形状（図８参照）に合わせてほぼ矩形であり、ハウジング４０に収納されたキュベット電極ホルダー２０に装着することができるようになっている。この挿入口４１ｂは、テーパー部４１ｃ（図２、図４等参照）が入側に設けられており、キュベット電極Ｃを確実に簡便に装着できるよう設けられているとともに、電極対Ｃｅがホルダー電極対２２と正しく接触するようにキュベット電極Ｃに設けられた突起Ｃ３を導くガイド溝４１ｄが設けられている（図２参照）。

＜蓋＞
ハウジング４０には、操作台パネル４１ａを覆うチャンバー蓋５０が設けられている。チャンバー蓋５０は操作台パネル４１ａの後端にチャンバー蓋５０の開閉機構であるヒンジ５１を介し開閉自在に設けられている。ヒンジ５１は、ヒンジ用ビス５４で固定されたヒンジカバー５２の内部にクリックバネ５３を有し任意の箇所で開閉状態を維持することができる。
チャンバー蓋５０は、電気絶縁性を有する非電導性部材、たとえばポリカーボネート樹脂を採用することができる。チャンバー蓋５０を用いるのは、後述するようにエレクトロポーションを施す際に電気パルスをキュベット電極Ｃに印加するので、チャンバー蓋５０を閉止することで装着されたキュベット電極Ｃを覆うことにより操作者が誤って接触することを防止するためである。チャンバー蓋５０を閉止した状態でもキュベット電極Ｃの様子が見えるように透明のポリカーボネート樹脂を用いることができる。また、熱が加わっても容易に燃えることがないように難燃性であることが望ましい。

チャンバー蓋５０は、閉止した際に後述の脱着機構３０によって装着していたキュベット電極Ｃを脱着待機位置Ｐ２１にした場合であってもキュベット電極Ｃがチャンバー蓋５０に接触しないようにその高さを決定する。このためチャンバー蓋５０は、キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２又は脱着待機位置Ｐ２１にあってもこれを覆うことが可能な開閉自在の蓋である。このようにすると、エレクトロポレーション開始から終了までチャンバー蓋５０は閉止し、エレクトロポレーションを終了してキュベット電極Ｃを脱着待機位置Ｐ２１に移動した後に操作者がチャンバー蓋５０を開けてキュベット電極Ｃを容易に安全に取り出すことができる。
ヒンジ５１は、操作者がキュベット電極チャンバー１００にキュベット電極Ｃの着脱が容易に可能なようにチャンバー蓋５０が蓋閉止位置（図４参照）から約９０度回転した蓋開放位置（図６参照）にすることができる。なお、蓋開放位置でホールドするようにすることもでき、さらに蓋閉止位置から１８０度回転するようにしてもよい。

＜ハウジング内部＞
（基台）
ハウジング４０はその内部にキュベット電極ホルダー２０と脱着機構３０が基台３４に組付けられて収納されている。基台３４は、ポリカーボネート樹脂製で、難燃性であることが望ましい。組付けられた基台３４は、ハウジング４０で覆われて底板４３とともにハウジング４０にビス止めされている。

また、エレクトロポレーションに必要な電気パルスを供給するケーブル６０がハウジング４０内に引き込まれ基台３４に設けられた入力端子２１に電気的に接続されるとともに基台３４に固定されている。ケーブル６０は、エレクトロポレーション実施時にはエレクトロポレーター（不図示）に接続される。

＜キュベット電極ホルダー＞
本例のキュベット電極ホルダー２０は、電気パルスの供給を受ける入力端子２１と装着されたキュベット電極Ｃを保持するとともに入力端子２１で受けたエレクトロポレーター（不図示）から供給される電気パルスを電極対Ｃｅに伝達するホルダー電極対２２とを備える。
ホルダー電極対２２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、銅板を折り曲げて形成した２つのバネ電極２２ａを向かい合わせて基台３４から立ち上がるように配置させたものである。２つのバネ電極２２ａの間にキュベット電極Ｃが装着される装着口４２ｂが形成される。バネ電極２２ａは、導電性材料であれば銅板に限らない。
バネ電極２２ａは、Ｌの字型に曲げられたバネ電極基部２２ａ３と、ヘアピン状に折り曲げられた第１折曲げ部２２ａ１及び内側に鈍角に折り曲げられた第２折曲げ部２２ａ２を有する。

各バネ電極基部２２ａ３は、それぞれ入力端子２１に接続されて基台３４のバネ電極支持部３４ｃにビスで固定され、バネ電極基部２２ａ３から先端側に延びた箇所に第１折曲げ部２２ａ１が形成されている。第１折曲げ部２２ａ１は、対向するもう一方のバネ電極２２ａに向かってヘアピン状に折り曲げられて形成される。対抗するもう一方のバネ電極２２ａも同様である。２つのバネ電極２２ａのヘアピン状に折り曲げられて二重になった箇所は、その間にキュベット電極Ｃが挿入されて装着される装着口４２ｂを形成する。
第１折曲げ部２２ａ１からさらに先端側に延びた箇所に第２折曲げ部２２ａ２が対向するもう一方のバネ電極２２ａから離れるように鈍角に折り曲げられて形成されている。第２折曲げ部２２ａ２は、キュベット電極Ｃが装着口４２ｂから挿入されるとキュベット電極Ｃの底面がこの第２折曲げ部２２ａ２を越えてバネ電極２２ａと電極部Ｃｅａと接触し装着位置Ｐ２２に装着されると電極対Ｃｅとホルダー電極対２２の電気的接続をすることができ、同時に機械的保持を行う。
各バネ電極２２ａは、二重に折り曲げられて形成されるため、その弾性により電極部Ｃｅａと確実に接触することができ、また抜き差しの耐久性も高くすることができる。

以上のようにホルダー電極対２２は、２つの向かい合うバネ電極２２ａを有し、その間にキュベット電極Ｃを挟んで保持することが可能である。各バネ電極２２ａは、それぞれ対応する電極対Ｃｅの各電極部Ｃｅａに接触して電気的に接続される。
なお、後述のようにキュベット電極Ｃを脱着待機位置Ｐ２１に移動させる時にキュベット電極Ｃの底面が第２折り曲げ部２２ａ２を越えないように脱着補助操作のストロークが設定されている。キュベット電極Ｃを保持し脱着補助操作時にキュベット電極Ｃの飛び出しを防止するためである。

＜脱着機構＞
脱着機構３０は、基台３４に支えられて互いに回動可能に連結部材である連結軸３３を介してリンクされた第１梃子部材３１と第２梃子部材３２とを備えている。
脱着機構３０の作用は次のようなものである。すなわちキュベット電極Ｃを脱着のために移動する際は、第１梃子部材３１に加えられた操作力が第２梃子部材３２を介して装着されたキュベット電極Ｃに伝達され、この逆にキュベット電極Ｃを装着する際は、キュベット電極Ｃに加えられた操作力が第２梃子部材３２を介して第１梃子部材３１に伝達される。

（脱着機構の配置）
図３に示すように第１梃子部材３１は、矩形の枠フレーム形状であり、第２梃子部材３２は、板状の第２梃子本体３２ａからアーム３２ｂが斜めに伸びている。
第１梃子部材３１は、第２梃子部材３２とキュベット電極ホルダー２０を取り囲むように配置されている。

（梃子の機能）
第１梃子部材３１及び第２梃子部材３２は、それぞれ梃子の機能を果たすものである。一般に梃子は、力点、支点及び作用点を有する。力点は力を加える点であり、作用点はその力が働く点である。梃子は、支点を固定された中心として回転することにより力点を動かすと作用点が動き回転モーメントを伝達することができる。これが梃子の機能である。
このため力点、支点及び作用点の位置関係によって力の大きさと移動距離を変化させることができる。たとえば力点に小さい力を加え作用点で大きい力を得たり力点の移動距離と作用点の移動距離を調節したりすることができる。
後述のキュベット電極Ｃの脱着補助操作Ｏｐ１、キュベット電極Ｃの装着操作Ｏｐ２が脱着機構３０に加えられると連結軸３３でリンクした第１梃子部材３１と第２梃子部材３２は、それぞれ梃子の機能を果たして脱着機構３０が動作する。

（第１梃子部材）
第１梃子部材３１は、脱着補助操作Ｏｐ１が加えられる操作部３１２を有する。操作部３１２は、ほぼ直方体形状を有し２本の梃子要素３１１と接続され、各梃子要素３１１は、それぞれ第１梃子支軸３１３の端部に接続されている。第１梃子部材３１は、操作部３１２と２本の梃子要素３１１と第１梃子支軸３１３が結合されて全体としてほぼ矩形の枠形状を有している。
各梃子要素３１１は、操作部３１２に近いところにそれぞれ第１梃子貫通孔３１４を有している。この第１梃子貫通孔３１４に連結軸３３が貫通して配置されて第２梃子部材３２の一端の第２梃子貫通孔３２３に回動可能に結合されている。連結軸３３の軸方向の動きを規制するために基台３４には、抜け止め３４ａが設けられている。
第１梃子支軸３１３は、基台３４の後方側に設けられた第１梃子支軸支持部３４ｄに回動可能に支持されている。この第１梃子支軸支持部３４ｄで支持される支軸の高さ方向の位置は操作パネルの傾斜に沿って入力端子２１の高さよりも高くなっている。このため本例のキュベット電極用チャンバー１００のケーブル６０をハウジング４０の後面から第１梃子支軸３１３の下を通って引き込むことができ脱着補助機構３０とキュベット電極ホルダー２２をコンパクトにハウジング４０に収納することが可能になっている。また同時に、傾斜操作パネル４２の操作部３１２が傾斜操作パネル４２の前側の低い位置に配置することができ、操作者は、本例のキュベット電極用ホルダー１００の操作部３１２を押し下げる際に手首を設置面につけながら操作することができるため、使いやすく、また、疲れにくい。
操作部３１２の下面には、ストッパー３１２ａが設けられ、操作部３１２が脱着補助操作Ｏｐ１により押し下げられた際に基台３４に当接してそのストロークエンドを定めている。
以上のように、第１梃子部材３１は、脱着補助操作Ｏｐ１が加えられる操作部３１２を一端に有するとともに、他端に第１梃子支軸３１３を有し、その中間に連結軸３３が配置されて第２梃子部材３２の一端に回動可能に結合されている。

（第２梃子部材）
第２梃子部材３２は、板状の第２梃子本体３２ａとこれから伸びるアーム３２ｂを有する。アーム３２ｂは、その先端に作用部３２４を有し、作用部３２４は、装着されたキュベット電極Ｃの底面に当接する。このため作用部３２４は、キュベット電極Ｃに脱着補助操作Ｏｐ１を伝達しキュベット電極Ｃを押し上げることができる。またキュベット電極Ｃが装着される際は、キュベット電極Ｃの底面が当接する作用部３２４を押し下げることができる。
第２梃子本体３２ａのアーム３２ｂと反対側には第２梃子貫通孔３２３が開けられて連結軸３３が通されて第１梃子部材３１と回動可能に連結されている。
第２梃子貫通孔３２３には第２梃子支軸３２２が配置され回動可能に基台３４に支持されている。一方、第２梃子本体３２ａのアーム３２ｂ側には、第２梃子支軸３２２が配置され基台３４の第２梃子支持部３４ｂに回動可能に支持されている。
以上のように前記第２梃子部材３２は、他端に脱着補助操作Ｏｐ１をキュベット電極Ｃに伝達する作用部３２４を有するとともに、その中間に第２梃子支軸３２２が配置されている。

（第１梃子部材と第２梃子部材の梃子機能）
第１梃子部材３１及び第２梃子部材３２は、全体として梃子機能を有し、前記操作部３１２に加えられた脱着補助操作Ｏｐ１の操作量に従って作用部３２４が装着されたキュベット電極Ｃを移動させる。

（脱着補助操作における梃子機能）
次に脱着補助操作Ｏｐ１をする場合と装着操作Ｏｐ２をする場合の梃子機能をそれぞれ説明する。
脱着補助操作Ｏｐ１が第１梃子部材３１の操作部３１２に加えられると、第２梃子部材３２の作用部３２４がキュベット電極Ｃをホルダー電極対２２に保持された状態を維持したまま装着位置Ｐ２２から脱着待機位置Ｐ２１に移動する。
この場合、第１梃子部材３１においては、脱着補助操作Ｏｐ１が加えられる操作部３１２が力点、第１梃子支軸３１３が支点、作用点が第１梃子貫通孔３１４となり、連結軸３３に脱着補助操作Ｏｐ１が伝達されて連結軸３３を介して第２梃子部材３２に伝達される。
第２梃子部材３２においては、連結軸３３を介して脱着補助操作Ｏｐ１が伝達される第２梃子貫通孔３２３が力点、第２梃子支軸３２２が支点、作用部３２４が作用点となり、キュベット電極Ｃに脱着補助操作Ｏｐ１が伝達される。

（装着操作における梃子機能）
一方、装着操作Ｏｐ２がキュベット電極Ｃを介して第２梃子部材３２の作用部３２４に加えられると、第１梃子部材３１の操作部３１２が退避位置Ｐ１１から操作待機位置Ｐ１２に移動する。
この場合、第２梃子部材３２においては、装着操作Ｏｐ２が加えられる作用部３２４が力点、第２梃子支軸３２２が支点、作用点が第２梃子貫通孔３２３に通された連結軸３３となり、装着操作Ｏｐ２は連結軸３３を介して第１梃子部材３１に伝達される。
第１梃子部材３１においては、第１梃子貫通孔３１４に通された連結軸３３が力点、第１梃子支軸３１３が支点、操作部３１２が作用点となり、操作部３１２に装着操作Ｏｐ２が伝達されて操作部３１２が操作待機位置Ｐ１２に移動する。

（キュベット電極及びキュベット電極の電極対）
図８に本例のキュベット電極用チャンバー１００に用いるキュベット電極Ｃを示す。
キュベット電極Ｃは、その内部に細胞懸濁液Ｃｓを収容して電気パルスを与えることにより細胞にエレクトロポレーションをするための容器である。その構造は事実上の標準となっており、本例のキュベット電極用チャンバー１００で用いるものは、図８に示すような構造になっている。

図８（ａ）に示すように、キュベット電極Ｃは、一定のギャップＧをもって対向して配置された各電極部Ｃｅａからなる電極対Ｃｅと、これらを固定するとともにそのギャップＧの間に細胞懸濁液Ｃｓを収納できる空間を形成した上部に開口のあるキュベット部Ｃ２と、キュベット部Ｃ２の上部開口を閉止する開閉自在のキュベット蓋Ｃ１とからなる。本例の電極対Ｃｅは、アルミニウム合金をダイキャストで製造することができる。キュベット部Ｃ２は、絶縁体である。透明樹脂であることが望ましい。
絶縁体からなるキュベット部Ｃ２は、電極対Ｃｅを一定のギャップＧをもって固定するとともに、そのギャップＧと連続する細胞懸濁液Ｃｓを収容するための空間を内部に作るように形成されている。
図８（ｂ）にその横断面の端面を示す。電極対Ｃｅの各電極部Ｃｅａは、おおよそＨ型の断面を有しており、それぞれの外側の電極面に極性の異なる電気パルスが出力されると、細胞懸濁液Ｃｓを介して互いに向かい合う内側の電極面の間に、電気パルスに応じた電場を形成する。この電場により細胞懸濁液Ｃｓ中の細胞にエレクトロポレーションをすることができる。

＜脱着補助操作及び装着操作＞
以下、脱着補助操作Ｏｐ１と装着操作Ｏｐ２について図４〜図７を用いて説明する。
図４と図６は、本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略横断面斜視図であり、図４は、装着されたキュベット電極Ｃが脱着待機位置Ｐ２１に持ち上げられた様子を示し、図６は、キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着され作用部３２４が押し下げられた様子を示している。また図５と図７は、本例のキュベット電極用チャンバー１００の概略縦断面斜視図であり、図５は、装着されたキュベット電極Ｃが脱着待機位置Ｐ２１に持ち上げられた様子を示しており、図７は、キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着され作用部３２４が押し下げられた様子を示している。

（装着操作）
装着操作Ｏｐ２とは、エレクトロポレーションを実施するためにキュベット電極Ｃをホルダー電極対２２のバネ電極２２ａで挟まれるように本例の装着位置Ｐ２２まで移動させる操作をいう。
図６及び図７は、キュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着された状態を示している。装着操作Ｏｐ２が開始され、それが完了した状態である。装着操作Ｏｐ２を開始するキュベット電極Ｃの装着前の最初の状態は、図２に示すようにキュベット電極Ｃと本例のキュベット用チャンバー１００は分離されている。この状態から装着操作Ｏｐ２が開始する。
まず操作者は、キュベット電極Ｃの側面の下部に露出している電極対Ｃｅを下側にしてハウジング４０に設けられた挿入口４１ｂにキュベット電極Ｃを差し込む。挿入口４１ｂのテーパー部４１ｃには、キュベット電極Ｃの突起Ｃ３が通過するガイド溝４１ｄが設けられている。キュベット電極Ｃを差し込む際は、キュベット電極Ｃの突起Ｃ３がガイド溝４１ｄを通過するように差し込む。このようにすると、電極対Ｃｅとホルダー電極対２２が正しく接触する向きにキュベット電極Ｃを差し込むことができる。

次に、キュベット電極Ｃを正しい向きに挿入すると図６に示すようにホルダー電極対２２のホルダー電極対２２が形成する装着口４２ｂにキュベット電極Ｃは差し込まれていく。そうすると図４及び図５に示すようにキュベット電極Ｃは、脱着待機位置Ｐ２１を通過する。通過するとキュベット電極Ｃの底面は、第２梃子部材３２の作用部３２４に当接し、その後は、作用部３２４を押し下げていく。作用部３２４が押し下げられると、同時に連動する操作部３１２が退避位置Ｐ１１から操作待機位置Ｐ１２に向けて移動を開始する。図５に示すように退避位置Ｐ１１では、操作部３１２がハウジング４０の内部に退避し、その上面は、ほぼハウジング４０の傾斜操作パネル４２とほぼ同一平面になっている。この退避位置Ｐ１１では、ストッパー３１２ａが基台３４に突き当たっており、後述の脱着補助操作Ｏｐ１はすることができない。

さらにキュベット電極Ｃを差し込むと、キュベット電極Ｃの底面が基台３４に設けられた挿入底面２３に突き当たる。この状態が先に図６及び図７で示すキュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に移動した状態である。
この装着位置Ｐ２２では、図６に示すように第２梃子部材３２の作用部３２４は、キュベット電極Ｃの底面に当接したまま基台３４に設けられた退避空間３５に移動する。また電極対Ｃｅは、それぞれの電極部Ｃｅａの主に第２折曲げ部２２ａ２と接触して電気的に接続するとともに基台３４の挿入底面２３とともに機械的に保持される。
一方、図７に示すように操作部３１２は、作用部３２４と連動して操作待機位置Ｐ１２に移動する。操作待機位置Ｐ１２の操作部３１２は、ハウジング４０の傾斜操作パネル４２から突出し後述の脱着補助操作Ｏｐ１が可能な状態になる。

装着位置Ｐ２２では、キュベット電極Ｃは、ホルダー電極対２２に挟まれてキュベット電極ホルダー２０に保持された状態となる。図１に装着した状態の本例のキュベット電極用チャンバー１００の外観を示す。この後、チャンバー蓋を閉止した後に電気パルスがケーブル６０を介してエレクトロポレーター（不図示）からホルダー電極対２２に供給すると電極対Ｃｅを介してキュベット電極Ｃ内に電気パルスを供給しエレクトロポレーションすることが可能になる。エレクトロポレーション中は、チャンバー蓋５０は閉止することが望ましい。

（脱着補助操作）
エレクトロポレーション終了後は、キュベット電極Ｃの脱着補助操作Ｏｐ１を行う。
脱着補助操作Ｏｐ１とは、装着位置Ｐ２２に装着されたキュベット電極Ｃを脱着待機位置Ｐ２１まで操作者が移動させる操作をいう。
図６及び図７は、先述のように装着操作Ｏｐ２が完了しキュベット電極Ｃが装着位置Ｐ２２に装着された状態を示している。図６に関わらずエレクトロポレーションを終了した後は、脱着補助操作Ｏｐ１をした後に、チャンバー蓋５０を開けてキュベット電極Ｃを取り出す。
図７に示すように装着位置Ｐ２２で操作部３１２は、操作待機位置Ｐ１２にあってハウジング４０の傾斜操作パネル４２から突出し脱着補助操作Ｏｐ１が可能な状態である。また作用部３２４は、キュベット電極Ｃの底面に当接している。

図６及び図７の状態で脱着補助操作Ｏｐ１が操作部３１２に加えられると作用部３２４は、装着されたキュベット電極Ｃを押し上げて装着位置Ｐ２２から脱着待機位置Ｐ２１に移動させていく。操作部３１２は、操作待機位置Ｐ１２から退避位置Ｐ１１に移動し操作部３１２のストッパー３１２ａが基台３４に当接するとストロークエンドとなる。この状態がキュベット電極Ｃの脱着待機位置Ｐ２１である。
前述のようにキュベット電極Ｃは、脱着待機位置Ｐ２１でホルダー電極対２２に挟まれてキュベット電極ホルダー２０に保持された状態が維持される。このため操作部３１２をストロークエンドまで移動させてもキュベット電極Ｃは、勢い余ってハウジング４０の外部に飛び出すことがなく操作部３１２のストロークエンドで停止する。

以上のように、ストッパー３１２ａ及び挿入底面２３の働きにより、本例のキュベット電極用チャンバー１００は、操作部３１２の操作待機位置Ｐ１２から退避位置Ｐ１１へのフルストロークが作用部３２４の装着位置Ｐ２２から脱着待機位置Ｐ２１へのフルストロークに対応している。
また脱着補助機構３０とキュベット電極ホルダー２０を配置しているのでコンパクトなキュベット電極用チャンバーＣを提供できる。

さらに第１梃子部材３１と第２梃子部材３２は、配置の自由度が高いため第１梃子部材３１の第１梃子支軸３１３の位置を高くすることができる。このため、第１梃子支軸３１３の下にケーブル６０を通す空間を作ることが可能になり電気パルスを供給する電源に接続するためのケーブル６０の引込口４６をハウジング４０の後面下部に配置することができる。

このように本例のキュベット電極用チャンバー１００は、第１梃子部材３１と第２梃子部材３２の配置の自由度を確保したため、ハウジング４０の前側から順に、操作部３１２、挿入口４１ｂ、引込口４６の順に並ぶように配置することができ、実験室の狭い机上に設置しても操作がしやすく安全でコンパクトなキュベット電極用チャンバー１００が実現できる。
なお、引込口４６は、電源からのケーブルを受ける接続口であってもよく、その場合は、接続口と入力端子２１を接続する内部ケーブルを設ければよい。

本例のキュベット電極用チャンバー１００は、エレクトロポレーション電気的遺伝子導入を行うためのものだけでもなく、様々な電気パルスの供給を受けるものにも適用できる。

Ｃ：キュベット電極
Ｃ１：キュベット蓋
Ｃ２：キュベット部
Ｃ３：突起
Ｃｅ：電極対
Ｃｅａ：電極部
Ｃｓ：細胞懸濁液
Ｇ：ギャップ
Ｏｐ１：脱着補助操作
Ｏｐ２：装着操作
Ｐ１１：退避位置
Ｐ１２：操作待機位置
Ｐ２１：脱着待機位置
Ｐ２２：装着位置

１００：キュベット電極用チャンバー
２０：キュベット電極ホルダー
２１：入力端子
２２：ホルダー電極対
２２ａ：バネ電極
２２ａ１：第１折曲げ部
２２ａ２：第２折曲げ部
２２ａ３：バネ電極基部
２３：挿入底面

３０：脱着機構
３１：第１梃子部材
３１１：梃子要素
３１２：操作部
３１２ａ：ストッパー
３１３：第１梃子支軸
３１４：第１梃子貫通孔
３２：第２梃子部材
３２ａ：第２梃子本体
３２ｂ：アーム
３２２：第２梃子支軸
３２３：第２梃子貫通孔
３２４：作用部
３３：連結軸
３４：基台
３４ａ：抜け止め
３４ｂ：支持部
３４ｃ：バネ電極支持部
３４ｄ：第１梃子支軸支持部
３５：退避空間

４０：ハウジング
４１：操作台
４１ａ：操作台パネル
４１ｂ：挿入口
４１ｃ：テーパー部
４１ｄ：ガイド溝
４２：傾斜操作パネル
４２ａ：開口
４２ｂ：装着口
４３：底板
４４：ゴムクッション
４５：ハウジング用ビス
４６：引込口
５０：チャンバー蓋
５１：ヒンジ
５２：ヒンジカバー
５３：クリックバネ
５４：ヒンジ用ビス
６０：ケーブル

Claims

電極対を備えたキュベット電極に収納された細胞懸濁液に電気パルスを伝達して細胞にエレクトロポレーションを行うためのキュベット電極用チャンバーであって、
電気パルスを受けるために前記キュベット電極が装着されるキュベット電極ホルダーと装着されたキュベット電極を脱着するためにその位置を移動させる脱着補助機構とを少なくとも備え、
前記キュベット電極ホルダーは、前記電気パルスの供給を受ける入力端子と装着された前記キュベット電極を保持するとともに前記入力端子で受けた電気パルスを前記電極対に伝達するホルダー電極対とを備え、
前記脱着補助機構は、連結軸を介して互いに回動可能にリンクされた第１梃子部材と第２梃子部材とを備え、
前記第１梃子部材は、脱着補助操作が加えられる操作部を有し、
前記第２梃子部材は、装着されたキュベット電極に前記脱着補助操作を伝達する作用部を有し、
前記操作部に加えられた脱着補助操作の操作量に従って前記作用部が装着されたキュベット電極を移動させてその脱着を容易にするキュベット電極用チャンバー。
請求項１記載のキュベット電極用チャンバーであって、
前記第１梃子部材は、前記操作部と第１梃子支軸が平行になるように矩形のフレーム構造を形成し、
前記連結軸は、前記操作部及び前記支軸と平行になるように前記フレーム構造に架け渡されて配置され、
前記第２梃子部材と前記キュベット電極ホルダーは、前記フレーム構造を形成した第１梃子部材に囲まれるように配置されているキュベット電極用チャンバー。
請求項１又は２に記載のキュベット電極用チャンバーであって、
前記キュベット電極ホルダーと、前記脱着補助機構を収納するハウジングと、前記ハウジングの外部に突出するようにして装着されたキュベット電極を覆うためのチャンバー蓋と、をさらに備え、
前記操作部は、前記ハウジングの外部に突出して前記脱着補助操作が可能になる操作待機位置と、前記ハウジングに退避して前記脱着補助操作が不能になる退避位置との間を移動することができ、
前記作用部は、前記キュベット電極が前記ホルダー電極対に装着されてエレクトロポレーションを受けるための装着位置と、前記電極対がハウジングの外部に露出しない範囲で前記キュベット電極を前記ハウジングの外側に向けて移動させてその脱着を待機する脱着待機位置との間を移動することができ、
前記チャンバー蓋は、前記キュベット電極が装着位置又は脱着待機位置にあっても、これをハウジングとの間で覆うことが可能な非電導性材料からなる開閉自在の蓋であって、
前記キュベット電極が前記装着位置に装着されると、前記操作部は前記作用部の移動に伴って前記操作待機位置に移動し、前記脱着補助操作が前記操作部に加えられて前記操作部が前記退避位置に移動すると、前記キュベット電極は前記脱着待機位置に移動するキュベット電極用チャンバー。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のキュベット電極用チャンバーであって、
さらに、電気パルスを供給する電源に接続するためのケーブルの引込口又は接続口を備え、
前記引込口は、ハウジングの後部に配置され、
前記操作部は、ハウジングの上面前部に配置されて前記挿入口より高さ方向の低い位置に設けられ、前記ハウジングの前側から順に、前記操作部、前記挿入口、前記引込口又は接続口の順に並んで配置されているキュベット電極用チャンバー。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のキュベット電極用チャンバーであって、
前記脱着待機位置は、前記操作部の操作ストロークエンドの位置に対応して設けられたキュベット電極用チャンバー。