JP2021189087A - Electrochemical measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電気化学測定デバイスに関する。 The present disclosure relates to electrochemical measurement devices.
受精卵等の細胞や組織などの生体試料(試料)は、その内部と外部との間で様々な物質を輸送して活動を行っている。例えば、受精卵は、周辺の酸素を呼吸によって細胞内部に取り込み、取り込んだ酸素を消費しながら卵胞内部で分割を行っている。このような生体由来物の活動状態を測定する手段として、生体由来物の周辺で生じる物理化学的な状態変化を電気的に測定する方法が知られている。これらは、モデル細胞による新薬候補化合物の薬理テストや、受精卵の活性を測定する方法として用いられている。 Biological samples (samples) such as cells and tissues such as fertilized eggs transport various substances between the inside and the outside to carry out activities. For example, a fertilized egg takes in surrounding oxygen by respiration into the cell and divides inside the follicle while consuming the taken-in oxygen. As a means for measuring the activity state of such a biological substance, a method of electrically measuring a physicochemical state change occurring around the biological substance is known. These are used as a method for pharmacological testing of new drug candidate compounds using model cells and for measuring the activity of fertilized eggs.
このような受精卵の呼吸活性を測定するデバイスとしては、次の特許文献1に開示されているようなものが知られている。
As a device for measuring the respiratory activity of such a fertilized egg, a device as disclosed in the following
この特許文献1では、電気化学測定デバイスは、内壁面がウェルを形成する上部プレート(第1壁部)と、試料を載置可能な載置部と、測定液に接触可能に配置される作用電極と、を有する下部プレート(第2壁部)と、を備えている。
In
そして、上部プレート(第1壁部)と下部プレート(第2壁部)とを接着剤により接着することで電気化学測定デバイスが組み立てられている。このとき、載置部および作用電極を上部プレート(第1壁部)に形成された第1貫通孔からウェルに臨ませた状態で、第1貫通孔の周縁が封止されるようにしている。こうすることで、測定液を貯留することが可能なウェルが形成されている。 Then, the electrochemical measurement device is assembled by adhering the upper plate (first wall portion) and the lower plate (second wall portion) with an adhesive. At this time, the peripheral edge of the first through hole is sealed with the mounting portion and the working electrode facing the well from the first through hole formed in the upper plate (first wall portion). .. By doing so, a well capable of storing the measurement liquid is formed.
このように、第1壁部と第2壁部とを接着することで、載置部および作用電極が露出するウェルを有する電気化学測定デバイスを組み立てる場合、より容易に組み立てられるようにするのが好ましい。 In this way, by adhering the first wall part and the second wall part, when assembling the electrochemical measurement device having the well where the mounting part and the working electrode are exposed, it is easier to assemble. preferable.
そこで、本開示は、より容易に組み立てることが可能な電気化学測定デバイスを得ることを目的とする。 Therefore, it is an object of the present disclosure to obtain an electrochemical measurement device that can be assembled more easily.
本開示の一態様にかかる電気化学測定デバイスは、測定液が注入されたウェル内に配置される試料を電気化学的に測定するためのデバイスである。この電気化学測定デバイスは、内壁面が前記ウェルを形成する第1壁部と、前記試料を載置可能な載置部と、前記測定液に接触可能に配置される作用電極と、を有する第2壁部と、を備える。また、電気化学測定デバイスは、前記第1壁部に形成された第1貫通孔と、前記第1貫通孔の周囲に配置され、前記載置部および前記作用電極を前記第1貫通孔から前記ウェルに臨ませた状態で前記第1壁部と前記第2壁部との間の隙間を封止する封止部と、を備える。さらに、電気化学測定デバイスは、前記封止部とは異なる位置に配置され、前記第1壁部と前記第2壁部とを固定する接着部と、前記第1壁部および前記第2壁部のうち少なくともいずれか一方の壁部に形成され、内周面の少なくとも一部に前記接着部が接触する第2貫通孔と、を備える。 The electrochemical measuring device according to one aspect of the present disclosure is a device for electrochemically measuring a sample placed in a well in which a measuring solution is injected. This electrochemical measurement device has a first wall portion whose inner wall surface forms the well, a mounting portion on which the sample can be placed, and a working electrode arranged so as to be contactable with the measurement liquid. It is equipped with two walls. Further, the electrochemical measurement device is arranged around the first through hole formed in the first wall portion and the first through hole, and the above-mentioned placement portion and the working electrode are moved from the first through hole to the first through hole. A sealing portion for sealing a gap between the first wall portion and the second wall portion while facing the well is provided. Further, the electrochemical measurement device is arranged at a position different from the sealing portion, and has an adhesive portion for fixing the first wall portion and the second wall portion, and the first wall portion and the second wall portion. It is provided with a second through hole formed in at least one of the wall portions and in which the adhesive portion contacts at least a part of the inner peripheral surface.
本開示によれば、より容易に組み立てることが可能な電気化学測定デバイスを得ることができる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain an electrochemical measurement device that can be assembled more easily.
以下、本開示の実施形態にかかる電気化学測定デバイスについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は本開示の好ましい具体例を示すものである。したがって、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, the electrochemical measurement device according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below show preferred specific examples of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement of components, connection modes, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構造については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化している。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. In each figure, substantially the same structure is designated by the same reference numeral, and duplicate description is omitted or simplified.
なお、以下の説明において、「上面」「下面」「上方」「下方」等の方向を示す用語は電気化学測定デバイスの構成要素の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。以下では、貯留部の開口が上方を向くようにした状態で上下方向を規定して説明する。 In the following description, terms indicating directions such as "upper surface", "lower surface", "upper", and "lower" indicate relative directions that depend only on the relative positional relationship of the components of the electrochemical measurement device. It does not indicate an absolute direction such as a vertical direction. In the following, the vertical direction will be defined and described with the opening of the storage portion facing upward.
本実施形態にかかる電気化学測定デバイス1は、例えば、受精卵等の細胞や組織などの生体由来物の活動状態の測定に用いられるデバイスである。
The
図1に示すように、この電気化学測定デバイス1には、複数(本実施形態では6個)のウェル141を有する貯留部14が上方に開口するように形成されている。そして、測定液L1が注入されたウェル141内に生体由来物(試料)70を配置することで、生体由来物70の活動状態を電気化学的に測定できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、電気化学測定デバイス1は、上壁部(第1壁部)10と、下壁部(第2壁部)20と、を備えており、上壁部10と下壁部20とを組み付けることで複数のウェル141を有する貯留部14が形成されている。
In the present embodiment, the
上壁部10は、例えば、ガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で形成することができる。とくに、樹脂材料を用いることがコストの観点から好ましい。なお、樹脂材料を用いて上壁部10を形成する場合、射出成型等により形成するのが好ましい。
The
この上壁部10は、図2に示すように、上方に延在する上側周壁部11と、上側周壁部11の下端の内側に連設される内壁部12と、上側周壁部11の下端に連設され、内壁部12の周囲を覆うように形成される下側周壁部13と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、内壁部12は、下方(奥側)に向かうにつれて幅狭となる略テーパ状に形成されている。そして、この内壁部12の上面12aが上側周壁部11の内側面11aに連設されており、上面12aおよび内側面11aによって複数のウェル141を有する貯留部14の周囲が画成されている。このように、本実施形態では、上面12aおよび内側面11aが、上壁部(第1壁部)10の内壁面10aに相当しており、上面12aの下部がウェル141を形成している。
In the present embodiment, the
そして、内壁部12の下端(最奧端)には第1貫通孔121が形成されており、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に、下壁部20の上面の一部が第1貫通孔121から露出するようにしている。
A first through
また、本実施形態では、内壁部12の下面12bにおける第1貫通孔121の周縁部が略水平に延在する円環状の平坦面12cとなっている。
Further, in the present embodiment, the peripheral edge portion of the first through
そして、この円環状の平坦面12cと下壁部20の上面との間に形成される隙間が封止部40によって封止されている。本実施形態では、液シール材41を硬化させることで封止部40を形成している。こうすることで、上面12aの下部と下壁部20の上面とで画成されたウェル141内に注入された測定液L1がウェル外(下側周壁部13側)に漏れ出ないようにしている。
The gap formed between the annular
なお、封止部を形成する際に、Oリングを用いることも可能であるが、Oリングを用いた場合、小さくて粘着性のあるOリングを手動で配置する必要があるため、組み立て作業性が悪化してしまうおそれがある。また、Oリングに形成されるバリの影響で測定液L1を入れたときに気泡が発生しやすくなり、発生した気泡を除去しにくいという問題もある。 It is possible to use an O-ring when forming the sealing portion, but when an O-ring is used, it is necessary to manually arrange a small and sticky O-ring, so that assembly workability is possible. May get worse. Further, there is also a problem that bubbles are likely to be generated when the measuring liquid L1 is put in due to the influence of burrs formed on the O-ring, and it is difficult to remove the generated bubbles.
これに対して、本実施形態のように、液シール材41を用いて封止部40を形成すれば、機械によって自動塗布することが可能になるため、組み立て作業性をより向上させることができる。また、封止部40にバリが形成されてしまうことも抑制されるため、気泡を発生しにくくすることができる上、発生した気泡をより容易に除去することができる。
On the other hand, if the
また、下側周壁部13の下端には、外方に突出するフランジ部131が連設されており、下側周壁部13の下端内側には、内側面132aと下面132bとで形成される段差部132が形成されている。そして、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に、下壁部20の外周部が下面132bの下方に配置されるようにしている。
Further, a
下壁部20は、センサチップ210と回路基板220とを備えている。そして、センサチップ210を接着剤等により回路基板220の上面220aに固定することで下壁部20を形成している。
The
センサチップ210は、図3に示すように、略矩形板状に形成されており、例えば、ガラス、樹脂、シリコン、セラミックなどで形成することができる。とくに、シリコン材料は、容易に精密な加工ができるため、センサチップ210の材料として好ましい。
As shown in FIG. 3, the
このセンサチップ210の上面の略中央部には、生体由来物(試料)70を載置可能な載置部211が形成されている。載置部211は、例えば、センサチップ210の上面に設けられる窪みとすることができる。この窪みの形状としては、例えば、円柱状や多角柱状とすることができる。なお、載置部211の形状は、測定に用いる試料に応じて適宜決定されるものである。そのため、測定に用いる試料によっては、センサチップ210の上面の一部分(平坦面)を載置部211としたほうが好ましい場合もある。
A mounting
また、センサチップ210の上面には、測定液L1の電気化学測定に用いられる作用電極212が形成されている。本実施形態では、作用電極212は、略C字状に形成されており、略円柱状の載置部211を囲むように設けられている。この作用電極212は、載置部211を中心とした同心円状に配置するのが好ましい。なお、本実施形態では、作用電極212として、リングの一部が途切れた構成をしているものを例示したが、作用電極212の形状を、リングがつながった略O字状としてもよい。
Further, a working
さらに、センサチップ210の上面には、第1接続部214が形成されており、この第1接続部214と作用電極212とが配線213を介して電気的に接続されている。具体的には、配線213の一端がC字状に形成された作用電極212の一端に接続されており、配線213の他端が平面視で略矩形状をした第1接続部214の一辺に接続されている。なお、配線213の一部を第1接続部214とすることも可能である。
Further, a
この作用電極212、配線213および第1接続部214(以下作用電極212等と記載する)は、例えば、白金、金、銀などの貴金属で構成することができる。また、作用電極212等を、炭素、コバルト酸リチウムなどの、電池の電極材料として一般的に使用される材料で構成することも可能である。すなわち、作用電極212等の材料は、測定液L1の組成や必要な電圧、電流等を考慮して適宜選択することができる。
The working
なお、図3の符号216は、封止部40に対応する部位を示している。すなわち、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際には、符号216で示す領域に封止部40が形成されることになる。
したがって、本実施形態では、上壁部10とセンサチップ210との間の隙間を封止部40によって封止したときに、符号216で示す領域よりも内側に位置する載置部211および作用電極212が第1貫通孔121からウェル141に臨むことになる。
Therefore, in the present embodiment, when the gap between the
また、本実施形態では、作用電極212および配線213のセンサチップ210の上面から露出する部位が絶縁体215によって覆われている。
Further, in the present embodiment, the portion exposed from the upper surface of the working
この絶縁体215は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、有機物等で構成されており、作用電極212と測定液L1、配線213と測定液L1とを絶縁するために設けられるものである。
The
さらに、本実施形態では、絶縁体215の作用電極212を覆う部分には、開口215aが形成されており、作用電極212の一部が開口215aを介して露出するようにしている。すなわち、作用電極212の一部が測定液L1と接触できるようにしている。
Further, in the present embodiment, an
このように、作用電極212を絶縁体215で覆いつつ、開口215aを介して測定液L1と接触する構成とすれば、ノイズを低減して、より正確に電気化学測定を行うことができる。
As described above, if the working
また、本実施形態では、絶縁体215の配線213を覆う部分には開口が形成されておらず、配線213が測定液L1に接触してしまうことが抑制されるようにしている。こうすれば、不要な位置での電気化学反応による電流検出を低減できるようになる。
Further, in the present embodiment, no opening is formed in the portion of the
回路基板220は、略矩形板状をしており、上面220aおよび下面220bを有している。そして、回路基板220の上面220aには、上述したようにセンサチップ210が載置されている。
The
このような回路基板220としては、例えば、プリント基板やフレキシブル基板、リードフレーム基板などを使用することができる。とくに、プリント基板を用いる場合、配線やスルーホールを容易に形成することができるため、作用電極212をより容易に図示せぬ外部装置等に電気的に接続させることができる。また、電気化学測定デバイス1の組み立てやすさとコストの観点を考慮すると回路基板220としてプリント基板を使用することが好ましい。
As such a
この回路基板220の上面220aには、第2接続部221が形成されており、下面220bには、第3接続部223が形成されている。第2接続部221は、センサチップ210の上面に形成された第1接続部214に電気的に接続されるものである。一方、第3接続部223は、第2接続部221に電気的に接続されるとともに、外部装置(図示せず)に電気的に接続されるものである。この第3接続部223は、外部機器の端子の形状に応じて回路基板220上の任意の位置に設けることができる。
A
また、回路基板220には、上面220aから下面220bへ貫通するスルーホール224が設けられている。本実施形態では、このスルーホール224に形成された配線222を介して第2接続部221と第3接続部223とが電気的に接続されている。
Further, the
なお、第2接続部221、配線222および第3接続部223も、作用電極212等と同様の材料を用いて形成することができる。
The
一方、第1接続部214と第2接続部221とは、ボンディングワイヤ50を介して電気的に接続されている。ボンディングワイヤ50は、例えば、金、銅、アルミニウムなどを用いて形成することができる。
On the other hand, the
本実施形態では、第1接続部214および第2接続部221は、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に、内壁部12の下面12bと下壁部20の外周上面との間に形成される空間S1に露出するように形成されている。そして、この空間S1内に、第1接続部214と第2接続部221とを電気的に接続するボンディングワイヤ50が、上壁部10と接触しないように収容されている。
In the present embodiment, when the
なお、ボンディングワイヤ50を空間S1内に収容した状態で、空間S1内に樹脂を充填させてもよい。こうすれば、より安定した導通を確保することができるようになる。
The space S1 may be filled with the resin while the
さらに、本実施形態では、上壁部(第1壁部)10および下壁部(第2壁部)20のうち少なくともいずれか一方の壁部である下壁部(第2壁部)20に第2貫通孔225が形成されている。
Further, in the present embodiment, the lower wall portion (second wall portion) 20, which is at least one of the upper wall portion (first wall portion) 10 and the lower wall portion (second wall portion) 20, A second through
具体的には、回路基板220の外周部(上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に段差部132の下面132bと対向する部位)に、上面220aから下面220bへ貫通する第2貫通孔225が形成されている。
Specifically, a second penetrating the outer peripheral portion of the circuit board 220 (a portion facing the
こうすることで、第2貫通孔225の下方(電気化学測定デバイス1の外側)から、回路基板220の上面220aにおける第2貫通孔225の周囲と段差部132の下面132bとの間に形成される隙間に接着剤61を注入できるようにしている。
By doing so, it is formed from below the second through hole 225 (outside of the electrochemical measurement device 1) between the periphery of the second through
そして、回路基板220の上面220aにおける第2貫通孔225の周囲と段差部132の下面132bとの間に形成される隙間に注入された接着剤61を硬化させることで接着部60を形成し、この接着部60によって、上壁部10と下壁部20とを固定している。
Then, the
さらに、本実施形態では、接着部60は、第2貫通孔225の内周面225aの少なくとも一部に接触した状態で形成されている。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、上壁部10と下壁部20とが、封止部40とは異なる位置に配置される接着部60によって固定されている。
As described above, in the present embodiment, the
ところで、本実施形態で示したように、液シール材41を用いて封止部40を形成する場合、各部材の寸法交差等の関係で平坦面12cにストッパを形成することができない。すなわち、封止部40が過剰に潰れないようにすることができない。そのため、例えば、押さえ板30をネジ締めにより上壁部10に固定する際や電気化学測定デバイス1を検査治具に固定する際に、封止部40に大きな荷重がかかり、封止部40が過剰に潰れてしまうおそれがある。
By the way, as shown in the present embodiment, when the sealing
しかしながら、本実施形態のように、接着部60を形成すれば、電気化学測定デバイス1を検査治具に固定する際等に、上壁部10と下壁部20との固定部分にかかる荷重を分散させることができる。そのため、液シール材41を用いて封止部40を形成した場合であっても、封止部40に大きな荷重がかかり、封止部40が過剰に潰れてしまうことを抑制することができるようになる。
However, if the
なお、本実施形態では、図4に示すように、回路基板220の外周部に8個の第2貫通孔225が形成されている。すなわち、上壁部10と下壁部20とは、外周側の8か所に形成された接着部60によって互いに固定されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, eight second through
さらに、本実施形態では、接着部60の近傍に、接着剤61を収容可能な溝部133を形成している。具体的には、図5および図6に示すように、段差部132の下面132bにおける第2貫通孔225に対応する部位132cの近傍に溝部133を形成し、第2貫通孔225の下方から注入された余分な接着剤61がこの溝部133内に収容されるようにしている。本実施形態では、第2貫通孔225に対応する部位132cの上壁部10の長手方向の両側に、略直線状の溝部133をそれぞれ形成している。
Further, in the present embodiment, a
さらに、本実施形態では、図6に示すように、略直線状の溝部133を、段差部132の内側面132aとの連結部分まで形成している。こうすることで、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に、溝部133が、段差部132の内側面132aと回路基板220の外側面220cとの間に形成される排出路S2と連通するようにしている。こうすれば、第2貫通孔225の下方から注入された余分な接着剤61を排出路S2から外部に排出させることが可能になる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a substantially
このように、本実施形態では、溝部133を、上壁部10と下壁部20との間に形成されて接着剤61を排出可能な排出路S2に連通させている。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、図6に示すように、略直線状の溝部133は、段差部132の下面132bの内側端まで形成されている。そのため、溝部133は、上壁部10と下壁部20とを組み付けた際に、内壁部12の下面12bと下壁部20の外周上面との間に形成される空間S1にも連通していることになる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the substantially
なお、溝部133を空間S1や排出路S2に連通させる必要はなく、溝部133に収容された余分な接着剤61を、そのまま溝部133に収容させる構成とすることも可能である。
It is not necessary to communicate the
また、溝部133の形状は、図6に示す形状(略直線状)に限られるものではなく、様々な形状とすることができる。
Further, the shape of the
例えば、図7に示すように、第2貫通孔225に対応する部位132cを囲う略U字状とすることも可能であるし、図8に示すように、第2貫通孔225に対応する部位132cを囲う略円環状とすることも可能である。このとき、溝部133を空間S1や排出路S2に連通させるようにしてもよいし、連通させないようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 7, it is possible to form a substantially U-shape surrounding the
さらに、本実施形態では、電気化学測定デバイス1は、上壁部10との間で回路基板220(第2壁部20)を挟持する押さえ板30を備えている。この押さえ板30は、略矩形板状をしており、例えば、ガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で形成することができる。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、押さえ板30は、回路基板220の下面220b側に積層された状態で、内壁部12に形成された筒状リブ122にネジ90を取り付けることで上壁部10に固定されている。このように、押さえ板30を、ネジ締めにより上壁部10に固定すれば、回路基板220に対する上壁部10と押さえ板30との位置を容易に決めることができる。
In the present embodiment, the holding
このとき、回路基板220の下面220bに形成された第3接続部223が押さえ板30によって覆われないようにしている。こうすれば、第3接続部223が押さえ板30の下面よりも上方(奥側)で露出することになるため、第3接続部223に手が直接触れてしまうことを抑制することができるようになる。
At this time, the
なお、押さえ板30を備えていない電気化学測定デバイス1とすることも可能である。こうすれば、電気化学測定デバイス1の組み立て工程をより簡素化することができる。
It is also possible to use the
次に、電気化学測定デバイス1の組み立て方法の一例を説明する。なお、下記に示す組み立て方法は一例に過ぎず、電気化学測定デバイス1は、様々な方法で組み立てることができる。
Next, an example of an assembly method of the
まず、センサチップ210を接着剤等により回路基板220の上面220aに固定し、第1接続部214と第2接続部221とをボンディングワイヤ50により電気的に接続することで下壁部20を形成する。
First, the
次に、内壁部12の下面12bにおける第1貫通孔121の周縁部に形成された円環状の平坦面12cに、液シール塗布機を用いて液シール材41を塗布し、硬化させる。このとき、複数(6個)の平坦面12cの全てに液シール材41を塗布し、硬化させる。
Next, the
次に、平坦面12cに塗布した液シール材41を、センサチップ210の上面の封止部40に対応する部位216の上に配置する。そして、封止部40に所定の荷重(例えば、3〜5Nの荷重)がかかるようにする。
Next, the
次に、第2貫通孔225の下方(電気化学測定デバイス1の外側)から、回路基板220の上面220aにおける第2貫通孔225の周囲と段差部132の下面132bとの間に形成される隙間に接着剤61を注入する。そして、接着剤61を硬化させて接着部60を形成する。なお、接着剤61を注入する際には、液シール塗布機を併用することができる。
Next, a gap formed from below the second through hole 225 (outside the electrochemical measurement device 1) between the periphery of the second through
次に、押さえ板30を、ネジ締めにより上壁部10に固定する。
Next, the holding
こうして、電気化学測定デバイス1が組み立てられる。
In this way, the
このように、本実施形態では、液シール材41を封止部40に対応する部位216の上に配置した後に、接着剤61を第2貫通孔225の下方から、回路基板220の上面220aと段差部132の下面132bとの間に形成される接着用の隙間へと注入させている。
As described above, in the present embodiment, after the
ところで、より適した荷重が封止部40に加えられるようにしたときに形成される接着用の隙間は、各部材の寸法交差によって、大きさにばらつきが生じてしまう。
By the way, the adhesive gap formed when a more suitable load is applied to the sealing
そのため、封止部40を形成する際に、予め所定量の接着材61も塗布することで、封止部40と接着部60とを同時に形成した場合、接着剤61に邪魔されて、接着用の隙間の大きさを最適な大きさとすることができなくなってしまう。そのため、封止部40と接着部60とを同時に形成すると、各部材の寸法交差によって封止部40に加えられる荷重の大きさにばらつきが生じてしまう。
Therefore, when the sealing
このように、封止部40と接着部60とを同時に形成した場合、封止部40の潰し量(封止部40に加えられる荷重の大きさ)をコントロールすることが難しい。
When the sealing
これに対して、本実施形態のように、液シール材41を封止部40に対応する部位216の上に配置した後に接着部60を形成するようにすれば、より適した荷重が封止部40に加えられるようにしたときに形成される接着用の隙間に接着剤61を注入することになる。そのため、各部材の寸法交差を考慮することなく、封止部40により適した荷重がかかるようにした状態で、上壁部10と下壁部20とを固定することができる。
On the other hand, if the
さらに、本実施形態では、第2貫通孔225の内周面225aの少なくとも一部に接触するように接着部60を形成している。こうすれば、注入する接着剤61の量を接着用の隙間の大きさに応じて変える必要がなくなる。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、各部材の寸法交差および接着剤61の量を考慮することなく、上壁部10と下壁部20とを固定することができるため、より容易に電気化学測定デバイス1を組み立てることができる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、電気化学測定デバイス1の動作を、図9を参照しつつ説明する。
Next, the operation of the
試料70としては、例えば、細胞や、組織や、受精卵などがあげられる。試料70からの活性酸素や代謝物などは、放射状に濃度勾配が形成される。以下では、試料70として受精卵を用いたものを例示する。 Examples of the sample 70 include cells, tissues, fertilized eggs and the like. A concentration gradient is formed radially in the active oxygen and metabolites from the sample 70. In the following, a sample 70 using a fertilized egg will be illustrated.
まず、ウェル141内に、試料70としての受精卵を含む測定液L1を注入する。その後、センサチップ210上に形成された載置部211に試料(受精卵)70を載置する。
First, the measuring solution L1 containing the fertilized egg as the sample 70 is injected into the
次に、測定液L1に接触するように、参照電極80を測定液L1内に挿入する。なお、参照電極80としては、Ag/AgCl、Pt、Auなどの材料が用いられる。
Next, the
そして、参照電極80の電位を基準とし、作用電極212に電位を印加し、作用電極212において検出される電気化学反応による電流値を計測する。この電流値を計測することにより、測定液L1内の溶存酸素量が測定できる。この溶存酸素量は受精卵等の試料70が活動した結果として消費された酸素量と関係している。そのため、溶存酸素量を測定することにより、受精卵等の試料70の活動状態がわかる。
Then, using the potential of the
[作用・効果]
以下では、上記実施形態で示した電気化学測定デバイス1の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。
[Action / Effect]
Hereinafter, the characteristic configuration of the
(1) 上記実施形態で示した電気化学測定デバイス1は、測定液L1が注入されたウェル141内に配置される試料70を電気化学的に測定するためのデバイスである。この電気化学測定デバイス1は、内壁面10aがウェル141を形成する上壁部(第1壁部)10と、試料70を載置可能な載置部211と、測定液L1に接触可能に配置される作用電極212と、を有する下壁部(第2壁部)20と、を備えている。また、第1壁部10に形成された第1貫通孔121と、第1貫通孔121の周囲に配置され、載置部211および作用電極212を第1貫通孔121からウェル141に臨ませた状態で第1壁部10と第2壁部20との間の隙間を封止する封止部40と、を備えている。そして、封止部40とは異なる位置に配置され、第1壁部10と第2壁部20とを固定する接着部60と、第1壁部10および第2壁部20のうち少なくともいずれか一方の壁部(第2壁部としての回路基板220)に形成され、内周面225aの少なくとも一部に接着部60が接触する第2貫通孔225と、を備えている。
(1) The
このような構成とすれば、電気化学測定デバイス1をより容易に組み立てることが可能になる。
With such a configuration, the
例えば、第2貫通孔225の下方から接着剤61を注入して接着部60を形成することができるため、封止部40を形成した後に、接着剤61を第2貫通孔225の下方から注入することができる。
For example, since the adhesive 61 can be injected from below the second through
このとき、より適した荷重が封止部40に加えられるようにした状態で、第1壁部10と第2壁部20との間に形成される接着用の隙間に接着剤61を注入して接着部60を形成するようにすれば、各部材の寸法交差によって封止部40に加えられる荷重がばらついてしまうことを抑制することができる。すなわち、より適した荷重が封止部40にかかるようにした状態で、上壁部10と下壁部20とを接着剤61により固定することができる。
At this time, the adhesive 61 is injected into the adhesive gap formed between the
さらに、上記実施形態では、第2貫通孔225の内周面225aの少なくとも一部に接触するように接着部60を形成しているため、注入する接着剤61の量を接着用の隙間の大きさに応じて変える必要がない。
Further, in the above embodiment, since the
このように、上記実施形態で示した電気化学測定デバイス1は、各部材の寸法交差および接着剤61の量を考慮することなく、組み立てることができるものである。
As described above, the
(2) また、接着部60の近傍に、接着剤61を収容可能な溝部133が形成されていてもよい。
(2) Further, a
こうすれば、接着剤61が所定の領域からはみ出してしまうことが抑制されるため、電気化学測定デバイス1の性能や外観が損なわれてしまうことを抑制することができる。
By doing so, it is possible to prevent the adhesive 61 from protruding from the predetermined region, and thus it is possible to prevent the performance and appearance of the
(3) また、溝部133が、第1壁部10と第2壁部20との間に形成されて接着剤61を排出可能な排出路S2に連通していてもよい。
(3) Further, the
こうすれば、接着剤61が所定の領域からはみ出してしまうことをより確実に抑制することができる。 By doing so, it is possible to more reliably prevent the adhesive 61 from protruding from the predetermined region.
[その他]
以上、本開示にかかる電気化学測定デバイスの内容を説明したが、これらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
[others]
Although the contents of the electrochemical measurement device according to the present disclosure have been described above, it is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements are possible without limitation to these descriptions.
例えば、上記実施形態では、載置部211および作用電極212を有するセンサチップ210を回路基板220とは別体に形成し、センサチップ210を回路基板220に固定させることで第2壁部20を形成したものを例示している。しかしながら、第2壁部の構成はこれに限られるものではなく、例えば、載置部および作用電極を直接基板に形成した第2壁部とすることが可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ボンディングワイヤ50を用いて作用電極212を外部装置等に電気的に接続させるようにしたものを例示しているが、ボンディングワイヤを用いない構成とすることも可能である。
Further, in the above embodiment, the working
また、上記実施形態では、センサチップ210上に1つの作用電極212が形成されたものを例示しているが、センサチップ210上に複数の作用電極を形成することも可能である。このとき、複数の作用電極を同心円状に配置するのが好ましい。
Further, in the above embodiment, one working
また、電気化学測定デバイス1に形成されるウェルの数も適宜に設定することが可能である。
Further, the number of wells formed in the
また、上壁部や下壁部、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。 In addition, the specifications (shape, size, layout, etc.) of the upper wall, lower wall, and other details can be changed as appropriate.
1 電気化学測定デバイス
10 上壁部(第1壁部)
10a 内壁面
121 第1貫通孔
133 溝部
141 ウェル
20 下壁部(第2壁部)
211 凹部(載置部)
212 作用電極
225 第2貫通孔
225a 内周面
40 封止部
60 接着部
61 接着剤
70 試料
80 対向電極
S2 排出路
L1 測定液
1
10a
211 Recessed part (mounting part)
212
Claims (3)
内壁面が前記ウェルを形成する第1壁部と、
前記試料を載置可能な載置部と、前記測定液に接触可能に配置される作用電極と、を有する第2壁部と、
前記第1壁部に形成された第1貫通孔と、
前記第1貫通孔の周囲に配置され、前記載置部および前記作用電極を前記第1貫通孔から前記ウェルに臨ませた状態で前記第1壁部と前記第2壁部との間の隙間を封止する封止部と、
前記封止部とは異なる位置に配置され、前記第1壁部と前記第2壁部とを固定する接着部と、
前記第1壁部および前記第2壁部のうち少なくともいずれか一方の壁部に形成され、内周面の少なくとも一部に前記接着部が接触する第2貫通孔と、
を備える、
電気化学測定デバイス。 An electrochemical measurement device for electrochemically measuring a sample placed in a well in which a measuring solution is injected.
The first wall portion where the inner wall surface forms the well, and
A second wall portion having a mounting portion on which the sample can be placed and a working electrode arranged so as to be in contact with the measuring liquid.
The first through hole formed in the first wall portion and
A gap between the first wall portion and the second wall portion, which is arranged around the first through hole and has the above-mentioned placement portion and the working electrode facing the well from the first through hole. And the sealing part that seals
An adhesive portion that is arranged at a position different from the sealing portion and fixes the first wall portion and the second wall portion.
A second through hole formed in at least one of the first wall portion and the second wall portion and in which the adhesive portion contacts at least a part of the inner peripheral surface.
To prepare
Electrochemical measuring device.
請求項1に記載の電気化学測定デバイス。 A groove capable of accommodating the adhesive is formed in the vicinity of the adhesive portion.
The electrochemical measurement device according to claim 1.
請求項2に記載の電気化学測定デバイス。 The groove portion is formed between the first wall portion and the second wall portion and communicates with a discharge path capable of discharging the adhesive.
The electrochemical measurement device according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020096241A JP2021189087A (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Electrochemical measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=78849288
Family Applications (1)
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Country | Link |
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-
2020
- 2020-06-02 JP JP2020096241A patent/JP2021189087A/en not_active Withdrawn
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