JP2022109408A - センサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温多湿の環境下においても電気的短絡によって使用不能になることを回避することが可能なセンサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置を提供する。【解決手段】センサユニット２７は、センサ４３と、加熱電極６２ｃ（ヒータ基板６２）とを備えている。センサ４３は、本体部４３ａと、本体部４３ａ上に配置され培地に浸漬される検出部４３ｂと、検出部４３ｂと電気的に接続され培地の成分を測定する接点部４５ｃと有する。加熱電極６２ｃ（ヒータ基板６２）は、センサ４３の接点部４５ｃを加熱する。【選択図】図１４

Description

本発明は、細胞培養の分析に使用されるセンサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置に関する。

従来の細胞培養分析装置の構成では、基体に設けられた貫通孔部分にセンサが固定されるとともに、このセンサには、信号を取り出すためのリード線が接続されていた。
例えば、特許文献１には、培養液の状態をモニタし培養液の交換を適切なタイミングで行うことによって長期間にわたる観察及び写真（ビデオ）撮影等の記録をするために、ウェル内の培養液のｐＨや温度等を検出するセンサが設けられた細胞培養チップについて開示されている。

この細胞培養チップによれば、ウェル内の培養液のｐＨや温度等を検出するセンサが設けられているため、培養液を交換すべきタイミングを正確に把握することができる。

特開２００４－１１３０９２号公報

しかしながら、上記従来の細胞培養チップでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、細胞培養チップは、一般的に、細胞の培養を促すために高温多湿な環境下において使用されることが多い。この場合、電気的な接点の周辺に結露が生じ、電気的な接点の間が短絡してリーク電流が流れると、安定的な電気的接続ができなくなり、細胞培養チップが使用不能となるおそれがある。

本発明の課題は、高温多湿の環境下においても電気的短絡によって使用不能になることを回避して安定的な電気的接続を確保することが可能なセンサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置を提供することにある。

本発明に係るセンサユニットは、培養容器の培地の成分を測定するセンサを有するセンサユニットであって、センサと、加熱部と、を備えている。センサは、本体部と、本体部上に配置され培地に浸漬される検出部と、検出部と電気的に接続され培地の成分を測定する接続端子部と、有する。加熱部は、センサの少なくとも接続端子部またはその周辺を加熱する。

本発明に係るセンサユニットによれば、高温多湿の環境下においても電気的短絡によって使用不能になることを回避して安定的な電気的接続を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る細胞培養分析装置の構成を示す図。 図１の細胞培養分析装置の分析ユニットを培養インキュベータ内へ設置する際の状態を示す図。 （ａ）および（ｂ）は、図１の細胞培養分析装置に含まれる駆動部の構成を示す図。 図３（ａ）の駆動部に含まれる多方切り替え弁の構成を示す断面図。 図１の細胞培養分析装置に含まれる分析ユニットの構成を示す図。 図５の分析ユニットを構成するアダプタユニットが、トップユニットとボトムユニットとの間に取り付けられる状態を示す図。 （ａ）は、図６のアダプタユニットの構成を示す図。（ｂ）は、（ａ）のアダプタユニット内に設置される基板ユニットの構成を示す図。 センサユニット上に配置されるアダプタユニットに含まれる基板ユニットの構成を示す分解斜視図。 基板ユニットと配管チューブとの接続状態を示す斜視図。 空気圧供給部として用いられる吸気ポートの構成を示す図。 （ａ）～（ｃ）は、配管基板部内に形成された配管の経路を示す図。 ウェルプレートの上面図。 アダプタユニットの構成を示す分解斜視図。 センサユニットの構成を示す分解斜視図。 図１４のセンサユニットに含まれるセンサの構成を示す斜視図。 図１５のセンサの構成を示す平面図。 （ａ）は、図１４のセンサユニットに含まれるヒータ基板の上面側の構成を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）の反対側の下面側の構成を示す平面図。 図１４のセンサユニットを組み立てる際にセンサ固定治具がセットされた状態を示す斜視図。 （ａ）～（ｃ）は、図１５のセンサ固定治具の構成を示す斜視図。 図１４のセンサユニットを組み立てる際にヒータ基板およびボトムプレートの貫通孔にセンサが挿入される状態を示す斜視図。 図１４のセンサユニットを組み立てる際にセンサ固定治具をスライド移動させてセンサの本体部を保持した状態を示す斜視図。 図２１に示す状態から連結部が折り曲げられ、その上にトッププレートが取り付けられる工程を示す斜視図。 ボトムプレート（ヒータ基板）とトッププレートとの間に保持されるセンサを示す断面図。 図２２に示すトッププレートの上面にガスケットシートが取り付けられる工程を示す斜視図。 本発明の他の実施形態に係るセンサユニットに含まれるセンサの構成を示す斜視図。 （ａ）は、図２５のセンサユニットに含まれるヒータ基板の上面側の構成を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）の反対側の下面側の構成を示す平面図。 図２６（ｂ）のヒータ基板の下面側に配置された配線を含む詳細な構成を示す平面図。 （ａ）は、図２６（ａ）のヒータ基板の上面側の一部を拡大した拡大平面図。（ｂ）は、図２６（ｂ）のヒータ基板の下面側の一部を拡大した拡大平面図。 （ａ）は、センサユニットの最上面に配置されたガスケットシートの上面側の構成を示す平面図。（ｂ）は、その一部を拡大した拡大平面図。 図２９（ｂ）のＡ－Ａ’線断面図。 図３０のセンサユニットの上面側に基板ユニットが組み込まれた状態を示す断面図。

（実施形態１）
以下、本発明の一実施形態に係るセンサユニット２７を含む細胞培養分析装置１について、添付図面を用いて説明する。
＜細胞培養分析装置１の概要説明＞
図１は、細胞培養分析装置１の構成を示す。

細胞培養分析装置１は、ウェル（培養容器）２５ａ（図１２参照）に入れられた培地（液体）内にセンサ４３（図１４等参照）の一部（検出電極）を浸漬させた状態で電気化学的に培地に含まれる特定の成分の濃度を検出する装置であって、分析ユニット２と、空気圧供給部としての駆動部３と、分析ユニット２と駆動部３とを制御する制御ユニット４とを備えている。制御ユニット４、分析ユニット２、および駆動部３は、電気ケーブル５によって接続されている。駆動部３と分析ユニット２とは、配管チューブ６によって接続されている。

図２は、培養インキュベータ７に配置される細胞培養分析装置１の使用例を示す。
培養インキュベータ７内には、細胞培養分析装置１の分析ユニット２が配置される。そして、電気ケーブル５によって分析ユニット２と接続された制御ユニット４と、配管チューブ６によって分析ユニット２と接続された駆動部３とは、培養インキュベータ７外に配置される。

これにより、使用者は、培養インキュベータ７の扉８を開閉することなく、培養インキュベータ７内の培養状態を、制御ユニット４を介して分析することができる。つまり、培養状態を分析する際に、培養インキュベータ７内のコンタミネーションによる空気汚染を防止することができる。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、駆動部３の構成を示す。

駆動部３は、分析ユニット２に対する空気圧供給部であって、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、シリンジ９、プランジャ１０、多方切り替え弁１１、プランジャ用のモータ１２、および弁用のモータ１３を有している。空気圧の調整は、シリンジ９内の空気を、プランジャ１０によって圧縮したり、吸引したりすることで行われる。プランジャ１０は、多方切り替え弁１１に連結されている。

駆動部３の筐体３ａ内には、プランジャ用のモータ１２と多方切り替え弁１１用のモータ１３とが配置されている。これらのモータ１２，１３は、電気ケーブル５を介して接続された制御ユニット４によって制御される。
図４は、駆動部３に含まれる多方切り替え弁１１の構成を示す。
多方切り替え弁１１は、分析ユニット２に対する送気系の弁として、添加剤添加部Ａ用の弁１４と、添加剤添加部Ｂ用の弁１５と、攪拌部材用の弁１６と、を有している。

そして、多方切り替え弁１１は、分析ユニット２に対する吸気系の弁として、攪拌部材用の弁１６と、吸気用の弁１７と、を有している。
多方切り替え弁１１は、回転部１８の回転を制御して周方向における回転流路１９の位置を決定し、所定の弁とシリンジ９とを流路接続し、空気圧を供給するように制御される。

より具体的には、分析ユニット２に対する送気は、まず、回転部１８の回転を制御して、吸気用の弁１７とシリンジ９とを流路接続する。そして、プランジャ１０を吸引方向に引っ張り、吸気用の弁１７からシリンジ９内に空気を吸引する。次に、回転部１８の回転を制御して、所定の送気系の弁１４，１５，１６に対して、シリンジ９を流路接続し、次に、プランジャ１０を圧縮方向に押し込むことで、所定の弁１４，１５，１６に対して送気を行う。

図５は、分析ユニット２の構成を示す。
分析ユニット２は、培養インキュベータ内に複数台設置できるように、横方向は短く、高さ方向は低く、奥方向に縦長になるように設計されている。これは、一般的な培養インキュベータの培養空間が奥方向に長く、高さ方向に低い形状をしているので、これに合った形状をしている。

分析ユニット２は、アダプタユニット２０、トップユニット２１およびボトムユニット２２を有しており、アダプタユニット２０を、トップユニット２１とボトムユニット２２とで挟み込むように構成されている。
アダプタユニット２０は、図６に示すように、トップユニット２１とボトムユニット２２との間に形成された前面開口２３からスライド移動させて取り付けられる。その結果、分析ユニット２の高さを抑えることが可能となる。

また、アダプタユニット２０は、図６に示すように、下方から、アダプタボトム２４、ウェルプレート２５、アダプタトップ２６、センサユニット２７の順に配置されている。
図７（ａ）に示すアダプタユニット２０のトップユニット２１には、図７（ｂ）に示す基板ユニット２８が内包されている。
図８は、センサユニット２７上に配置される基板ユニット２８の分解斜視図を示す。基板ユニット２８は、図８に示すように、センサユニット２７に面する下方から、配管基板部２９、基板ベース３０、基板３１の順に配置されている。

配管基板部２９には、駆動部３からの空気流路が接続されたエア配管が内包されている。基板ベース３０は、基板３１がその上面に取り付けられるように設けられている。そして基板３１は、下方のセンサユニット２７に設けられた電気化学式のセンサ４３（図１４等参照）と電気的に接続されるための接続部３２が配置されている。
接続部３２は、例えば、電気的な検査・試験のために、電極などの測定部位に接触させるだけで導通するピン状のコンタクトプローブであって、プランジャ（可動部）、バレル（本体）、およびばね等の弾性体によって構成されている。接続部３２は、基板３１から下方に向かって複数配置されており、基板ベース３０に配置された接点貫通孔３０ａを通って、配管基板部２９を貫通し、下方のセンサユニット２７において対応する位置にそれぞれ配置された複数のセンサ４３に対して電気的に接続される。

基板３１上には、接続部３２と電気的に接続された配線パターンが設けられている。そして、基板３１は、電気ケーブル５を介して、外部の制御ユニット４（図１等参照）と接続されている。
図９は、基板ユニット２８と各配管チューブ３３，３４，３５，３６との接続状態を示す。

本実施形態では、駆動部３に接続された合計４種類の配管チューブが、基板ユニット２８に接続されている。
具体的には、基板ユニット２８には、基板ユニット２８に対する送気系の配管チューブとして、添加剤添加部Ａ用の配管チューブ３３と、添加剤添加部Ｂ用の配管チューブ３４とが設けられている。

さらに、基板ユニット２８には、分析ユニット２に対する吸気系の弁として、吸気用の配管チューブ３６が設けられている。
なお、攪拌部材用の配管チューブ３５は、送気、吸気の双方向の弁として、基板ユニット２８に設けられている。
図１０は、空気圧供給部として用いられる吸気ポートの構成を示す。

空気圧供給部は、ウェル（培養容器）２５を収納する培養インキュベータ７内の空気を吸引する空気取り入れ口（吸気ポート）３７を有している。
より具体的には、配管基板部２９の下方底面に、空気取り入れ口（吸気ポート）３７が設けられている。そして、空気取り入れ口（吸気ポート）３７は、配管基板部２９内の貫通孔３８を通って、上方の配管チューブ接続部３９と連結された配管チューブ３６を介して駆動部３の多方切り替え弁１１に接続される。

これにより、空気圧供給部は、ウェル２５ａを収納する培養インキュベータ７内の空気を吸引する空気取り入れ口（吸気ポート）３７を有しているため、ウェル２５ａ内における細胞培養に対するコンタミネーションの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態においては、ウェル２５ａを収納する培養インキュベータ７内の空気、つまり、管理された空気が、添加剤容器および攪拌部材への空気圧力として活用される。これにより、ウェル２５ａ内における細胞培養に対するコンタミネーションの発生を防止することができる。

また、空気取り入れ口（吸気ポート）３７が、配管基板部２９の下方底面に設けられているため、空気取り入れ口３７の開口からの水滴等の流入を防止することができる。
また、配管チューブ３６は、ナフィオンチューブ等の湿度透過性材料を用いて形成されている。よって、培養インキュベータ７内の水分が、上述した駆動部３に流入することを防止して、駆動部３における結露の発生を防止することができる。

図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、配管基板部２９内に形成された配管の経路を示す。
添加剤添加部Ａ用の配管チューブ３３は、配管基板部２９に接続される。
本実施形態では、培養容器として用いられるウェルプレート２５は、図１２に示すように、２４個のウェル２５ａを含んでいる。このため、添加剤添加部Ａ用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。

同様に、添加剤添加部Ｂ用の配管チューブ３４は、配管基板部２９に接続される。そして、添加剤添加部Ｂ用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。
同様に、攪拌部材用の配管チューブ３５は、配管基板部２９に接続される。そして、攪拌部材用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。

つまり、２４個のウェル２５ａの全ての添加剤添加部Ａに対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。同様に、２４個のウェル２５ａの全ての添加剤添加部Ｂに対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。同様に、２４個のウェル２５ａ全ての攪拌部材に対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。
図１３は、アダプタユニット２０の構成を示す。

アダプタユニット２０は、図１３に示すように、最下段から、アダプタボトム（培養容器設置部）２４、ウェルプレート（培養容器）２５、アダプタトップ２６、センサユニット２７がこの順に載置されている。
本実施形態において、ウェルプレート２５は、図１２に示すように、４×６の２４個のウェル２５ａを有している。

アダプタトップ２６は、ウェルプレート２５の高さを調整するために設けられており、ウェルプレート２５の高さに応じて、異なるアダプタトップ２６が使用される。これは、アダプタトップ２６の上にセンサユニット２７が載置された際に、センサユニット２７とウェルプレート２５との高さ関係を調整するためである。
ウェルプレート２５は、汎用品を含めいくつかの種類を有しており、その種類に応じてアダプタトップ２６が使い分けられる。

アダプタトップ２６上に配置されたセンサユニット２７は、その下面側に設けられた４本の脚部４０が、下方のアダプタトップ２６の貫通孔４１を通って、培養容器設置部としてのアダプタボトム２４に設けられた位置決め穴４２内に挿入される。
これにより、センサユニット２７は、ウェルプレート２５上に所定間隔離れた状態で設置される。つまり、センサユニット２７には、アダプタボトム２４上に、ウェルプレート２５の収納空間を確保するための脚部４０が設けられている。そして、脚部４０によって支持された状態で、センサユニット２７がアダプタボトム２４上に配置される。

なお、脚部（支持体）４０は、上述したように、アダプタボトム２４上に、ウェルプレート２５の収納空間（アダプタボトム２４の上面とセンサユニット２７の下面との間の隙間）を確保するために、アダプタボトム２４に対してセンサユニット２７を支持する。
ここで、センサユニット２７を支持する支持体としては、センサユニット２７に設けられた脚部４０に限定されるものではない。例えば、支持体としては、アダプタボトム２４に対してセンサユニット２７を下方から支持する支持体であれば、アダプタボトム２４側に設けられた支持体であってもよい。

図１４は、センサユニット２７の構成を示す。
センサユニット２７は、図１４に示すように、下方から順に、ボトムプレート５７、ヒータ基板（基板）６２、複数のセンサ４３、添加剤を供給するために設けられたポート６１が取り付けられたトッププレート５９、ガスケットシート６０が配置されている。
本実施形態では、センサユニット２７に含まれる複数のセンサ４３は、図１５に示すように、折り曲げ部４４を介して、４個のセンサ４３の本体部４３ａの上端部が連結部４５によって連結されている。

このように、４個で１セットとされたセンサ４３は、図１４に示すように、６セット分、ボトムプレート５７に取り付けられる。
センサ４３は、例えば、樹脂材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上面に、スパッタリングによって金の電極層が形成されて構成されている。そして、センサ４３は、図１６に示すように、本体部４３ａ、検出部４３ｂ、折り曲げ部４４、連結部４５および当接部４６を有している。

本体部４３ａは、略長方形の平板状の部材であって、その上端部において折り曲げ部４４と連結されている。
検出部４３ｂは、略長方形の本体部４３ａの下部の表面に設けられており、測定電極（作用極、対極、参照極）を含む。そして、ウェル２５ａに入れられた培地に浸漬された検出部４３ｂの各測定電極に所定の電圧が印加されることで、電気化学的に培地の特定の成分の濃度を測定する。

検出部４３ｂに含まれる各測定電極は、レーザによって電極層を蒸散させ、分割されることによって形成される。
ここで、培地に含まれるグルコースの濃度を測定する場合には、作用極の表面に固定化された試薬層には、グルコース酸化酵素として、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）、さらにはレドックスメディエータが含まれ得る。

グルコースの濃度は、保護膜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、ＧＤＨ）との反応で酸化されてグルコノラクトンとなり、同時に生成されるレドックスメディエータの還元体、もしくは過酸化水素の酸化反応によって生じる電子を電流値に変換することで測定される。
折り曲げ部４４は、図１６に示すように、本体部４３ａと連結部４５との間を連結する部分であって、折り曲げ線４４ａに沿って略直角に折り曲げられる。これにより、連結部４５は、本体部４３ａに対して略直角に配置される。

また、折り曲げ部４４は、図１６に示すように、本体部４３ａと比較して幅（図中左右方向の寸法）が小さい。すなわち、折り曲げ部４４は、本体部４３ａよりも細い部分を残して切り欠かれたように形成されている。これにより、連結部４５を本体部４３ａに対して折り曲げる際には、折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げるために必要な力が小さくなり、容易に折り曲げることができる。

連結部４５は、図１６に示すように、折り曲げ部４４を介して、４つのセンサ４３の本体部４３ａの上端部を互いに連結する。そして、連結部４５は、本体４５ａ、位置決め穴４５ｂ、接点部（接続端子部）４５ｃ、当接部４６と、を有している。
本体４５ａは、略Ｉ字形状のセンサ４３の本体部４３ａの長手方向に略直交する方向に沿って配置されており、４つのセンサ４３の本体部４３ａの上端部を、折り曲げ部４４を介して互いに連結する。

位置決め穴４５ｂは、後述するセンサユニット２７の組み立て工程において、ボトムプレート５７側に設けられたツメ部が挿入された状態で係止される。これにより、センサ４３のボトムプレート５７に対する位置決めが行われる。
接点部４５ｃは、４つ１組で１つのセンサ４３の検出部４３ｂに対応して配置されており、センサ４３の本体部４３ａの下部に配置された検出部４３ｂに含まれる各測定電極（作用極、対極、参照極）に電気的に接続されている。

当接部４６は、図１６に示すように、連結部４５の下部から下向きに突出するように形成された部分であって、その下端面が折り曲げ線４４ａの直線上に沿って配置されている。当接部４６は、後述するセンサユニット２７の組み立て工程において、ボトムプレート５７の上面に対して当接することで、センサ４３のボトムプレート５７に対する位置決めが行われる。

本実施形態のセンサユニット２７は、図１５に示すように、培養容器の培地の成分を測定する複数のセンサ４３を含む構成であって、本体部４３ａと、本体部４３ａの下端側に配置され培地内に浸漬されて培地の成分を測定する検出部４３ｂと、を有する複数のセンサ４３と、本体部４３ａの上端側において複数のセンサ４３を連結する連結部４５と、を備えている。

これにより、複数のセンサ４３は、連結部４５によって互いに連結された状態でボトムプレート５７に対して取り付けられるため、互いに連結されたセンサ４３同士の位置を正確に規定することができる。
よって、ウェルプレート２５に含まれる複数のウェル（培養容器）２５ａに対する個々のセンサ４３の位置精度（位置・角度等）を向上させることができる。

この結果、ウェル２５ａ内に入れられた培地に対する個々のセンサ４３の浸漬深さがほぼ一定になるため、安定した測定結果を得ることができる。
ヒータ基板（基板）６２は、高温多湿の環境下において、接点部４５ｃにおける結露に起因するセンサ４３の測定不良を防止するために、センサ４３の接点部４５ｃを加熱する。ヒータ基板６２は、図１４に示すように、板状の部材であって、ボトムプレート５７とトッププレート５９との間に挟まれるように配置されている。ヒータ基板６２は、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、基板本体６２ａ、貫通孔６２ｂ、加熱電極（加熱部）６２ｃ、電極６２ｄ，６２ｅ、抵抗発熱体６２ｆおよびサーミスタ６２ｇを有している。

基板本体６２ａは、例えば、高い耐熱性を有する板状のガラスエポキシ基板であって、０．２ｍｍの厚さを有している。基板本体６２ａは、上面（第２面）と下面（第１面）とを有している。
貫通孔６２ｂは、基板本体６２ａを貫通するように形成された開口であって、後述するセンサユニット２７の組み立て工程において、略鉛直下向きに配置されたセンサ４３が挿入される。

加熱電極６２ｃは、基板本体６２ａの上面側に４個１組で配置されており、抵抗発熱体６２ｆによって発熱した熱を、対応する位置に配置されるセンサ４３の接点部４５ｃに対して伝達する。
電極６２ｄは、電源供給用の電極であって、図１７（ａ）に示すように、基板本体６２ａの上面側の端部に設けられている。電極６２ｄに印加された電力は、下面側に設けられた配線を介して供給された抵抗発熱体６２ｆを発熱させる。

電極６２ｅは、サーミスタ６２ｇ用の電極であって、図１７（ａ）に示すように、基板本体６２ａの上面側に設けられている。下面側に設けられたサーミスタ６２ｇには、電極６２ｅを介して電力が供給される。
抵抗発熱体６２ｆは、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ系、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ系、モリブデン、タングステン、白金等の金属系発熱体であって、電気をエネルギー源としてジュール熱で発熱する。抵抗発熱体６２ｆは、下面（第１面）側の加熱電極６２ｃに隣接する位置に配置されており、４個の加熱電極６２ｃに対して１個の抵抗発熱体６２ｆが設けられている。

サーミスタ６２ｇは、図１７（ｂ）に示すように、下面側の両端部付近に設けられており、培地の上方の空間の環境温度を測定する。
ヒータ基板６２は、制御ユニット４（図１参照）によって、例えば、培地上の環境温度の上昇が０．５℃以下になるように制御される。また、ヒータ基板６２は、基板温度が約２℃上昇するように設定される。ヒータ基板６２は、サーミスタ６２ｇにおいて検出される温度情報が予め設定された目標温度に近づくように、抵抗発熱体６２ｆの電流量を制御する。具体的には、サーミスタ６２ｇにおいて検出される初期状態の環境温度を読み取って、その環境温度＋２度になるように抵抗発熱体６２ｆに電流が供給される。このとき供給される電流値は、予め所定値に設定される。

これにより、ヒータ基板６２は、加熱電極６２ｃを介して、センサ４３の接点部４５ｃを加熱することで、高温多湿の環境下においても電気的短絡によってセンサ４３が使用不能になることを回避することができる。
また、ヒータ基板６２において発生した熱は、重ねて配置されたボトムプレート５７を通じて、培地が入れられたウェルプレート２５へ伝達されるおそれがある。

本実施形態では、ボトムプレート５７が、断熱性に優れた材料、例えば、アクリルニトリルブタジエン（ＡＢＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の樹脂によって成形されているため、ヒータ基板６２において発生した熱の影響が培地に及ぶことを抑制することができる。
＜センサユニット２７の組み立て工程＞
ここで、これらのセンサ４３がボトムプレート５７に対して取り付けられる工程を含むセンサユニット２７の組み立て工程について、図面を用いて以下で説明する。

センサユニット２７の組み立て工程では、まず、上端部が連結部４５によって連結された４個で１セットのセンサ４３が、図１８に示すように、センサ固定治具７１，７２を用いて、ボトムプレート５７に対して取り付けられる。
センサ固定治具７１，７２は、ウェルプレート２５に含まれる個々のウェル２５ａに対して、センサ４３の検出部４３ｂの部分が所定の浸漬深さになるように正確に位置決めするために用いられる。

そして、センサ固定治具７１，７２は、図１８に示すように、その上面側に、ボトムプレート５７が配置された状態で使用される。
このとき、センサ固定治具７１の位置決め部７１ｃには、図１８に示すように、ボトムプレート５７の脚部４０が挿入されている。そして、センサ固定治具７１の上面には、センサ固定治具７１に対してスライド移動可能な状態で、センサ固定治具７２が取り付けられている。

これにより、センサ固定治具７１，７２は、ボトムプレート５７に対して正確に位置決めされる。
センサ固定治具７１，７２は、図１９（ａ）に示すように、センサ固定治具７１の上面にセンサ固定治具７２が配置され、互いに重ねた状態で使用される。
センサ固定治具７１は、図１９（ｂ）に示すように、土台部７１ａ、保持部７１ｂおよび位置決め部７１ｃを有している。

土台部７１ａは、平板状の部材であって、その上面に、複数の保持部７１ｂと位置決め部７１ｃとが設けられている。
保持部７１ｂは、後述するセンサ４３の取り付け時に、センサ固定治具７２側の当接部７２ｃとともに個々のセンサ４３の本体部４３ａを保持する部分であって、土台部７１ａの上面から上方へ突出するように設けられている。また、保持部７１ｂは、本実施形態では、センサ４３の数に対応する数（２４個）だけ設けられている。

位置決め部７１ｃは、土台部７１ａの上面における四隅に配置されており、ボトムプレート５７の脚部４０がそれぞれ挿入される。これにより、ボトムプレート５７は、センサ固定治具７１に対して位置決めされる。
センサ固定治具７２は、センサ固定治具７１の上面に配置された状態で使用され、図１９（ｃ）に示すように、土台部７２ａ、貫通穴７２ｂおよび当接部７２ｃを有している。

土台部７２ａは、平板状の部材であって、貫通穴７２ｂと当接部７２ｃとが設けられている。
貫通穴７２ｂは、平板状の土台部７２ａの上面と下面とを連通させる穴であって、上述したセンサ固定治具７１側の保持部７１ｂがそれぞれ対応する貫通穴７２ｂに挿入される。

当接部７２ｃは、後述するセンサ４３の取り付け時に、センサ固定治具７１側の保持部７１ｂとともに個々のセンサ４３の本体部４３ａを保持する部分であって、土台部７２ａの上面における貫通穴７２ｂに隣接する位置から上方へ突出するように設けられている。また、当接部７２ｃは、本実施形態では、センサ４３の数に対応する数（２４個）だけ設けられている。

次に、６セット分（４個×６セット＝２４個）のセンサ４３が、図２０に示すように、センサ固定治具７１，７２の上面側にボトムプレート５７が配置された状態で、ヒータ基板６２の貫通孔６２ｂおよびボトムプレート５７に形成された貫通穴５７ｂ内へそれぞれ挿入される。
センサ４３がヒータ基板６２の貫通孔６２ｂおよびボトムプレート５７の貫通穴５７ｂ内へ挿入されると、図２１に示すように、ヒータ基板６２の基板本体６２ａ（ボトムプレート５７）の上面にセンサ４３の当接部４６が当接した状態となる。

このとき、当接部４６は、上述したように、折り曲げ線４４ａの直線上に沿って配置されているため、当接部４６をボトムプレート５７の上面に当接させた状態で、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げ部４４を折り曲げることができる。
よって、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げられたセンサ４３は、ヒータ基板６２の貫通孔６２ｂから下向きに精度よく配置されるため、センサ４３のウェル２５ａに対する位置精度を向上させることができる。

また、図２１に示すように、ヒータ基板６２の貫通孔６２ｂおよびボトムプレート５７の貫通穴５７ｂにセンサ４３が挿入された状態で、センサ固定治具７２が、センサ固定治具７１に対して図中矢印（右）方向へスライド移動する。
これにより、センサ４３の本体部４３ａは、センサ固定治具７１，７２によって正確に位置決めされる。

次に、センサ４３の本体部４３ａがセンサ固定治具７１，７２によって保持された状態のまま、図２２に示すように、連結部４５がヒータ基板６２およびボトムプレート５７の上面に略平行になるように折り曲げられる。
なお、連結部４５の折り曲げは、例えば、人の手によって行われてもよいし、折り曲げ治具等の道具を用いて行われてもよいし、ロボットハンド等によって自動的に行われてもよい。

このとき、上述したように、センサ４３の本体部４３ａは、ヒータ基板６２の貫通孔６２ｂおよびボトムプレート５７の貫通穴５７ｂに挿入された状態で、センサ固定治具７１，７２によって保持されている。このため、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げ部４４を折り曲げることで、連結部４５は、図２３に示すように、ヒータ基板６２およびボトムプレート５７の上面に略平行になるように折り曲げられる。

さらに、図２３に示す状態において、ボトムプレート５７の平板部５７ａの上面には、４個で１セットのセンサ４３に対して、貫通穴５７ｂと、ツメ部５７ｃとが３つずつ配置されている。
次に、図２４に示すように、連結部４５が折り曲げられた状態で、ボトムプレート５７の上面には、ヒータ基板６２およびトッププレート５９が重ねて配置される。

このとき、トッププレート５９の下面とヒータ基板６２（ボトムプレート５７）の上面との間に挟まれるように配置された各センサ４３は、図２３に示すように、トッププレート５９側の支持部５７ｄとボトムプレート５７側の押圧部５９ａとの間に保持される。
すなわち、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂの開口縁には、センサ４３の折り曲げ部４４の下辺側を支える支持部５７ｄが設けられている。トッププレート５９の支持部５７ｄに対向する部分には、センサ４３の折り曲げ部４４の上辺側を下方に押す押圧部５９ａが設けられている。

これにより、センサ４３は、その上面が押圧部５９ａによって支持され、その下面がボトムプレート５７の上面側に設けられた支持部５７ｄによって支持される。
支持部５７ｄは、図２３に示すように、上面に湾曲した面を含む上面湾曲部形状を有している。また、押圧部５９ａは、図２３に示すように、下面に湾曲した面を含む下面湾曲部形状を有している。

これにより、図２３に示すように、トッププレート５９とヒータ基板６２（ボトムプレート５７）との間にセンサ４３が上下から挟み込まれた状態になると、センサ４３の折り曲げ部４４が支持部５７ｄと押圧部５９ａとによって上下から挟まれた状態で保持される。
よって、センサ４３は、折り曲げられた角度を正確に規定されるため、センサ４３の本体部４３ａの下端部に設けられた検出部４３ｂが、安定した状態で配置される。

この結果、ウェルプレート２５に含まれるそれぞれのウェル２５ａ内の培地に浸漬される検出部４３ｂの浸漬深さを正確に管理して、検出精度を向上させることができる。
最後に、図２４に示すように、トッププレート５９の上面に、ガスケットシート６０が重ねて配置され、センサユニット２７が組み立てられる。
本実施形態のセンサユニット２７は、以上のように、ウェルプレート２５の培地の成分を測定するセンサ４３を有するセンサユニットであって、センサ４３と、ヒータ基板６２とを備えている。センサ４３は、本体部４３ａと、本体部４３ａ上に配置され培地に浸漬される検出部４３ｂと、検出部４３ｂと電気的に接続され培地の成分を測定する接点部４５ｃと有する。ヒータ基板６２は、センサ４３の接点部４５ｃを加熱する。

これにより、ヒータ基板６２において発生した熱を、センサの接点部４５ｃに付与することで接点部４５ｃが加熱されるため、接点部４５ｃ付近に結露した水分によって、互いに隣接する接点部４５ｃ間にリーク電流が流れることを防止することができる。
この結果、高温多湿の環境下においても、接点部４５ｃ周辺の結露に起因する電気的短絡によって、センサが使用不能になることを回避して、安定的な電気的接続を確保することができる。

（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係るセンサユニット１２７の構成について、図面を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、本実施形態のセンサユニット１２７では、図２５に示すように、センサ１４３が上記実施形態１のセンサ４３とは別の形態を有しており、これに合わせて、ヒータ基板１６２の構成も異なる点で、上記実施形態１とは異なっている。

なお、本実施形態において、上記実施形態１と同様の機能および構成を備えた部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態のセンサユニット１２７に含まれるセンサ１４３は、図２５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）フィルム上面に、スパッタリングによって金の電極層が形成されて構成されている。そして、センサ１４３は、図２５に示すように、本体部１４３ａ、検出部１４３ｂ、折り曲げ部１４４、連結部１４５を有している。

本体部１４３ａは、略長方形の平板状の部材であって、その上端部において折り曲げ部１４４と連結されている。
検出部１４３ｂは、略長方形の本体部１４３ａの下部の表面に設けられており、測定電極（作用極、対極、参照極）を含む。そして、ウェル２５ａに入れられた培地に浸漬された検出部１４３ｂの各測定電極に所定の電圧が印加されることで、電気化学的に培地の特定の成分の濃度を測定する。

検出部１４３ｂに含まれる各測定電極は、レーザによって電極層を蒸散させ、分割されることによって形成される。
なお、培地に含まれるグルコースの濃度の測定方法は、上記実施形態１で説明した通りである。
折り曲げ部１４４は、本体部１４３ａと連結部１４５との間を連結する部分であって、折り曲げ線１４４ａに沿って略直角に折り曲げられる。これにより、連結部１４５は、本体部１４３ａに対して略直角に配置される。

また、折り曲げ部１４４は、本体部１４３ａと比較して幅（図中左右方向の寸法）が小さい。すなわち、折り曲げ部１４４は、本体部１４３ａよりも細い部分を残して切り欠かれたように形成されている。これにより、連結部１４５を本体部１４３ａに対して折り曲げる際には、折り曲げ線１４４ａに沿って折り曲げるために必要な力が小さくなり、容易に折り曲げることができる。

連結部１４５は、折り曲げ部１４４を介して、４つのセンサ１４３の本体部１４３ａの上端部を互いに連結する。そして、連結部１４５は、本体１４５ａ、位置決め穴１４５ｂ、４つの接点部（接続端子部）１４５ｃ、当接部４６と、を有している。
本体１４５ａは、略逆Ｔ字形状のセンサ１４３の本体部１４３ａの長手方向に略直交する方向に沿って配置されており、４つのセンサ１４３の本体部１４３ａの上端部を、折り曲げ部１４４を介して互いに連結する。

位置決め穴１４５ｂは、上述した実施形態１のセンサユニット２７の組み立て工程と同様に、ボトムプレート５７側に設けられたツメ部が挿入された状態で係止される。これにより、センサ１４３のボトムプレート５７に対する位置決めが行われる。
接点部１４５ｃは、４つ１組で１つのセンサ１４３の検出部１４３ｂに対応して配置されており、センサ１４３の本体部１４３ａの下部に配置された検出部１４３ｂに含まれる各測定電極（作用極、対極、参照極）に電気的に接続されている。

より詳細には、接点部１４５ｃは、図２５に示すように、略長方形の４つの角に配置された第１作用極用の接点部１４５ｃａ、第２作用極用の接点部１４５ｃｂ、対極用の接点部１４５ｃｃおよび参照極用の接点部１４５ｃｄを含む。
第１・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂは、所定の間隔をあけて配置されており、接点部１４５ｃに含まれる４つの接点の中で、下段側に配置されている。

対極用の接点部１４５ｃｃおよび参照極用の接点部１４５ｃｄは、接点部１４５ｃに含まれる４つの接点の中で、上段側に配置されている。
第１作用極用の接点部１４５ｃａは、検出部１４３ｂの測定電極（第１作用極）に対応する接点であって、例えば、主に、培地に含まれるグルコースの濃度を測定するために設けられている。

第２作用極用の接点部１４５ｃｂは、検出部１４３ｂの測定電極（第２作用極）に対応する接点であって、例えば、主に、培地に含まれる乳酸の濃度を測定するために設けられている。
対極用の接点部１４５ｃｃは、検出部１４３ｂの測定電極（対極）に対応する接点である。

参照極用の接点部１４５ｃｄは、検出部１４３ｂの測定電極（参照極）に対応する接点である。
本実施形態のセンサユニット１２７に含まれるセンサ１４３では、図２５に示すように、２つの作用極（第１・第２作用極）用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ同士が互いに離間した位置に配置されている。

これにより、２つの作用極（第１・第２作用極）用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ同士が結露した水分等によって短絡してリーク電流が流れることで、センサ１４３が測定不能となってしまうことを抑制することができる。
また、第１作用極用の接点部１４５ｃａと第２作用極用の接点部１４５ｃｂとの間の距離は、対極用の接点部１４５ｃｃとの間の距離、または参照極用の接点部１４５ｃｄとの間の距離よりも大きい。

これにより、２つの作用極（第１・第２作用極）用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂの間が、他の接点部１４５ｃｃ，１４５ｃｄに対する距離よりも離れて配置されているため、特に、２つの作用極（第１・第２作用極）用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ間に生じた結露した水分等によって短絡してリーク電流が流れることで、センサ１４３が測定不能となってしまうことを抑制することができる。

図２５に示すセンサ１４３は、上述したように、ヒータ基板（基板）１６２とともに、トッププレート５９とボトムプレート１５７との間に挟み込まれた状態で使用される。
ヒータ基板（基板）１６２は、高温多湿の環境下において、接点部１４５ｃ（第１・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ、対極用の接点部１４５ｃｃ、参照極用の接点部１４５ｃｄ）における結露に起因するセンサ１４３の測定不良を防止するために、センサ１４３の接点部１４５ｃを加熱するために設けられている。

ヒータ基板１６２は、図２６（ａ）および図２６（ｂ）に示すように、基板本体１６２ａ、貫通孔１６２ｂ、加熱電極（加熱部）１６２ｃ、電極１６２ｄ，１６２ｅ、抵抗発熱体１６２ｆおよびサーミスタ１６２ｇを有している。
基板本体１６２ａは、上記実施形態1の基板本体６２ａと同様に、例えば、高い耐熱性を有する板状のガラスエポキシ基板であって、０．２ｍｍの厚さを有している。基板本体１６２ａは、上面（第２面）と下面（第１面）とを有している。

貫通孔１６２ｂは、基板本体１６２ａを貫通するように形成された開口であって、センサユニット１２７の組み立て工程において、略鉛直下向きに配置されたセンサ１４３が挿入される。
加熱電極１６２ｃは、基板本体１６２ａの上面側に４個１組で配置されており、抵抗発熱体１６２ｆによって発熱した熱を、対応する位置に配置されるセンサ１４３の接点部１４５ｃ（第１・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ、対極用の接点部１４５ｃｃ、参照極用の接点部１４５ｃｄ）に対して伝達する。

電極１６２ｄは、電源供給用の電極であって、図２６（ａ）に示すように、基板本体１６２ａの上面側の端部に設けられている。電極１６２ｄに印加された電力は、下面側に設けられた配線を介して供給された抵抗発熱体１６２ｆを発熱させる。
電極１６２ｅは、サーミスタ１６２ｇ用の電極であって、図２６（ａ）に示すように、基板本体１６２ａの上面側に設けられている。下面側に設けられたサーミスタ１６２ｇには、電極１６２ｅを介して電力が供給される。

抵抗発熱体１６２ｆは、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ系、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ系、モリブデン、タングステン、白金等の金属系発熱体であって、電気をエネルギー源としてジュール熱で発熱する。抵抗発熱体１６２ｆは、下面（第１面）側の加熱電極１６２ｃに隣接する位置に配置されており、４個で１組の加熱電極１６２ｃに対して１個の抵抗発熱体１６２ｆが設けられている。

サーミスタ１６２ｇは、図２６（ｂ）に示すように、下面側の両端部付近に設けられており、培地の上方の空間の環境温度を測定する。
ヒータ基板１６２の下面側には、図２７に示すように、電源供給用の電極１６２ｄと各加熱電極１６２ｃとを接続する配線１６２ｈが配設されている。この配線１６２ｈによって、４個で１組の加熱電極１６２ｃは、互いに並列接続された４列に分岐され、各列に６組が配置される。

これにより、電源供給用の電極１６２ｄに電圧が印加されることで、各列の加熱電極１６２ｃおよび抵抗発熱体１６２ｆに対して電力を供給することができる。
加熱電極１６２ｃには、図２８（ａ）に示すように、第１作用極用の加熱電極１６２ｃａ、第２作用極用の加熱電極１６２ｃｂ、対極用の加熱電極１６２ｃｃ、参照極用の加熱電極１６２ｃｄが含まれる。

第１作用極用の加熱電極１６２ｃａは、センサ１４３の第１作用極用の接点部１４５ｃａに対応する位置に対向配置され、接点部１４５ｃａに当接することで、接点部１４５ｃａを加熱する。
第２作用極用の加熱電極１６２ｃｂは、センサ１４３の第２作用極用の接点部１４５ｃｂに対応する位置に対向配置され、接点部１４５ｃｂに当接することで、接点部１４５ｃｂを加熱する。

対極用の加熱電極１６２ｃｃは、センサ１４３の対極用の接点部１４５ｃｃに対応する位置に対向配置され、接点部１４５ｃｃに当接することで、接点部１４５ｃｃを加熱する。
参照極用の加熱電極１６２ｃｄは、センサ１４３の参照極用の接点部１４５ｃｄに対応する位置に対向配置され、接点部１４５ｃｄに当接することで、接点部１４５ｃｄを加熱する。

ここで、加熱電極１６２ｃａには、図２８（ａ）に示すように、加熱電極１６２ｃａをヒータ基板１６２の上下面に貫通するように設けられた４つのビア１６３が形成されている。同様に、第１作用極用の加熱電極１６２ｃｂおよび参照極用の加熱電極１６２ｃｄについても、４つのビア１６３が形成されている。
ビア１６３は、例えば、直径０．３ｍｍの貫通孔であって、フィルドメッキ処理が施されている。

これにより、加熱電極１６２ｃａ，１６２ｃｂ，１６２ｃｄは、それぞれビア１６３を介して、ヒータ基板１６２の下面側から上面側へと熱を伝達することができる。
ヒータ基板１６２の下面側では、図２８（ｂ）に示すように、配線１６２ｈを介して、各加熱電極１６２ｃａ～１６２ｃｄが電気的に接続されている。また、第１・第２作用極用の加熱電極１６２ｃａ，１６２ｃｂの間には、図２８（ｂ）に示すように、配線１６２ｈを介して加熱電極１６２ｃａ，１６２ｃｂと接続された抵抗発熱体１６２ｆが配置されている。

これにより、抵抗発熱体１６２ｆに近接配置された第１・第２作用極用の加熱電極１６２ｃａ，１６２ｃｂには、配線１６２ｈを介して、効率よく熱が伝達される。
ヒータ基板１６２は、制御ユニット４（図１参照）によって、例えば、培地上の環境温度の上昇が０．５℃以下になるように制御される。そして、ヒータ基板１６２は、基板温度が約２℃上昇するように設定される。ヒータ基板１６２は、サーミスタ１６２ｇにおいて検出される温度情報が予め設定された目標温度に近づくように、抵抗発熱体１６２ｆの電流量を制御する。具体的には、サーミスタ１６２ｇにおいて検出される初期状態の環境温度を読み取って、その環境温度＋２度になるように抵抗発熱体１６２ｆに電流が供給される。このとき供給される電流値は、予め所定値に設定される。

これにより、ヒータ基板１６２は、加熱電極１６２ｃを介して、センサ１４３の接点部１４５ｃを加熱することで、高温多湿の環境下においても電気的短絡によってセンサ１４３が使用不能になることを回避することができる。
ここで、組み立てられたセンサユニット１２７の最上面に配置されたガスケットシート１６０の上面には、図２９（ａ）に示すように、複数のポート６１（図１４参照）の上面に近接して配置される複数のポート入出力部１７２が配置されている。

ポート入出力部１７２は、添加剤添加部Ａ添加口（上面開口部）１７３、添加剤添加部Ｂ添加口（上面開口部）１７４、攪拌部材空気吐出吸引口１７５を有している。また、ポート入出力部１７２は、センサ１４３の接点部１４５ｃに接続するための貫通孔を有している。貫通孔は、図２９（ｂ）に示すように、４つ形成されており、それぞれ、第１作用極パッド用の貫通孔１７６、対極パッド用の貫通孔１７７、参照極パッド用の貫通孔１７８、第２作用極パッド用の貫通孔１７９として形成されている。

ガスケットシート１６０の上面には、図２９（ａ）および図２９（ｂ）で説明したように、複数のポート入出力部１７２が配置されている。図３０は、ガスケットシート１６０が上面に配置されたセンサユニット１２７の上面に、上方から基板ユニット２８が組み込まれる前の状態を示す。
基板ユニット２８がセンサユニット１２７に組み込まれる前に、添加剤が添加剤添加部Ａ添加口１７３から予め装填される。

基板３１から下向きに延伸するように設けられた接続部３２は、基板ユニット２８の下面から下向きに突出しており、図２９（ｂ）に示す参照極パッド用の貫通孔１７８、第２作用極パッド用の貫通孔１７９を通じて、センサ１４３の第１・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂと電気的に接続される。
このような電気的な接続構造は、対極パッド用の貫通孔１７７、参照極パッド用の貫通孔１７８側も同様である。

図３１は、センサユニット１２７の上面側に、上方から基板ユニット２８が組み込まれた状態を示す。
そして、基板３１から下方に伸びた接続部３２は、第１作用極用の貫通孔１７６、第２作用極パッド用の貫通孔１７９を貫通して、センサ１４３の接点部１４５ｃ（第１作用極用の接点部１４５ｃａ、第２作用極用の接点部１４５ｃｂ）と電気的に接続される。

この電気的な接続構造は、対極パッド用の貫通孔１７７、参照極パッド用の貫通孔１７８側も同様である。
そして、センサユニット１２７のガスケットシート１６０は、添加剤添加部Ａ添加口１７３、添加剤添加部Ｂ添加口１７４、攪拌部材空気吐出吸引口１７５、およびセンサ１４３の接点部１４５ｃに接続するために形成されており、第１作用極パッド用の貫通孔１７６、対極パッド用の貫通孔１７７、参照極パッド用の貫通孔１７８、第２作用極パッド用の貫通孔１７９の周囲を覆うように配置されている。これにより、ガスケットシート１６０が、防水対策、結露対策として活用される。

ここで、ヒータ基板１６２の材質であるガラスエポキシは、熱伝導率が比較的に低いため、抵抗発熱体１６２ｆにおいて発生した熱は、導電体材料によって形成されたビア１６３に効率よく伝達される。
そして、ビア１６３は、熱伝導率が高い金属メッキで埋められているため、抵抗発熱体１６２ｆにおいて発生した熱を、ヒータ基板１６２の上面側に設けられた加熱電極１６２ｃａ～１６２ｃｄに効率よく伝達することができる。

また、ビア１６３は、金属メッキで埋められているため、上面側が平坦化され、ヒータ基板１６２とセンサ１４３との接触面積を高めることができる。この結果、加熱電極１６２ｃａ～１６２ｃｄの上方に設けられたセンサ１４３の接点部１４５ｃに対して効率よく熱を伝達することができる。
そして、加熱電極１６２ｃａ～１６２ｃｄが加熱されることで、ヒータ基板１６２の上方のセンサ１４３の接点部１４５ｃａ～１４５ｃｄにおける結露の発生を効果的に抑制することができる。

ヒータ基板１６２の下方には、ボトムプレート１５７が配置されている。
ボトムプレート１５７は、熱伝導率が低い材料（例えば、ＡＢＳ，ＰＳ等の樹脂材料）によって形成されているため、ヒータ基板１６２からの熱を遮断する効果を有する。
これにより、ボトムプレート１５７の下方に設けられたウェル２５ａに対して、熱の影響が及ぶことを効果的に抑制することができる。

さらに、ボトムプレート１５７の上面には、図３１に示すように、抵抗発熱体１６２ｆを取り囲むように凹部１５７ａが形成されている。
これにより、抵抗発熱体１６２ｆとボトムプレート１５７とが直接接触することを回避しつつ、凹部１５７ａ内に形成される空間に熱伝導率が低い空気が存在することで、抵抗発熱体１６２ｆの熱は、ボトムプレート１５７に伝達されにくい構造とすることができる。

この結果、ボトムプレート１５７自体の温度上昇を抑制し、ボトムプレート１５７の下方に設けられたウェルプレート２５内の雰囲気の温度上昇を防止することで、ウェル２５ａ内の細胞培養に熱の影響が及ぶことを抑制することができる。
さらには、ボトムプレート１５７は、下方に設けられたウェルプレート２５内から蒸発した水蒸気が、上方のヒータ基板１６２およびセンサ１４３の接点部１４５ｃへ流入することを防止して、電気部品に対する防水機能を有するセンサユニット１２７を得ることができる。

［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、略Ｉ字形状または略逆Ｔ字形状のセンサ４３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、センサの形状が略逆Ｌ字形状であってもよい。
（Ｂ）
上記実施形態１では、センサ４３の接点部４５ｃに対して対向配置された加熱電極６２ｃが接点部４５ｃを加熱することで、各接点部付近の結露の発生を防止する例を挙げて説明した。

同様に、上記実施形態２では、センサ１４３の第1・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ、対極用の接点部１４５ｃｃおよび参照極用の接点部１４５ｃｄに対して対向配置された加熱電極１６２ｃａ～１６２ｃｄが、第１・第２作用極用の接点部１４５ｃａ，１４５ｃｂ、対極用の接点部１４５ｃｃおよび参照極用の接点部１４５ｃｄを加熱することで、各接点付近の結露の発生を防止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、加熱部は、各接点部の間のエリア等、接点部の周囲を加熱する構成であってもよい。すなわち、加熱部は、少なくとも各接点部または各接点部の周辺を加熱する構成であってもよい。
この場合でも、各接点部の間を加熱してこのエリアの結露の発生を防止することで、各接点部の間にリーク電流が流れてセンサが測定不能となることを回避することができる。

（Ｃ）
上記実施形態１では、センサ４３の４つの接点部４５ｃが一列に配置された例を挙げて説明した。
上記実施形態２では、センサ１４３の４つの接点部１４５ｃが、略長方形の四隅に配置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、接点部の数は、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
また、接点部の配置は、例えば、一列あるいは略長方形の四隅ではなく、任意の配置であってもよい。
（Ｄ）
上記実施形態では、加熱部としての加熱電極６２ｃ，１６２ｃが、ヒータ基板６２の上面（第２面）側に、熱源としての抵抗発熱体６２ｆがヒータ基板６２の反対側の下面（第１面）側に配置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、加熱部と熱源とがヒータ基板の同じ面に配置されていてもよいし、加熱部が下面側に、熱源が上面側に配置されていてもよい。
（Ｅ）
上記実施形態では、ヒータ基板６２，１６２の下面側に配置された抵抗発熱体６２ｆ，１６２ｆにおいて発生した熱が、加熱電極６２ｃ，１６２ｃに形成されたビア１６３を介して、ヒータ基板６２，１６２の上面側に伝達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、熱源となる抵抗発熱体と加熱電極とが同じ面に設けられている場合には、ビアのない構成であってもよい。
あるいは、ビア以外の熱伝達手段を介して、ヒータ基板の反対側の面へ熱を伝達する構成であってもよい。
（Ｆ）
上記実施形態では、接点部４５ｃ，１４５ｃを加熱する加熱電極６２ｃ，１６２ｃが、ヒータ基板６２上に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、加熱対象となる接点部の付近に当接するように配置された加熱部が、基板上ではなく、個別に配置された構成であってもよい。
（Ｇ）
上記実施形態では、センサ４３が折り曲げ部４４において折り曲げた状態で使用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、センサが折り曲げられることなく使用される構成であってもよい。
この場合でも、センサの本体部の上端部分において、複数のセンサが連結部によって連結された構成にすることで、センサの位置精度を向上させるという上記と同様の効果を得ることができる。
（Ｈ）
上記実施形態では、４つのセンサ４３が１セットとなるように４つのセンサ４３の上端部を連結部４５によって連結し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、連結部によって連結されるセンサの数は、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
いずれの場合でも、互いに連結されたセンサ間の位置が正確に規定されるため、センサの位置精度を向上させることができる。
また、センサは連結部で連結されることなく、単体で使用される形態であってもよい。

（Ｉ）
上記実施形態１では、４つのセンサ４３を連結する連結部４５に、３つの位置決め穴４５ｂ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、位置決め穴の数についても、センサの数と同様に、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。

（Ｊ）
上記実施形態１では、センサユニット２７の組み立て工程において、センサ固定治具７１，７２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、センサユニットの組み立ては、必ずしもセンサ固定治具を用いて行われる必要はない。

（Ｋ）
上記実施形態では、４列×６個のウェル２５ａを含むウェルプレート２５を培養容器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、３列×４個、２列×３個等、複数のウェルが任意の数で配置されたウェルプレートが、培養容器として用いられてもよい。

あるいは、１個の培養容器に対して、１つのセンサを浸漬して細胞培養を行う装置であってもよい。

本発明のセンサユニットは、高温多湿の環境下においても電気的短絡によって使用不能になることを回避して安定的な電気的接続を確保することができるという効果を奏することから、細胞培養分析に使用される各種センサユニットおよび装置に対して広く適用可能である。

１ 細胞培養分析装置
２ 分析ユニット
３ 駆動部
３ａ 筐体
４ 制御ユニット
５ 電気ケーブル
６ 配管チューブ
７ 培養インキュベータ
８ 扉
９ シリンジ
１０ プランジャ
１１ 多方切り替え弁
１２ モータ
１３ モータ
１４，１５，１６，１７ 弁
１８ 回転部
１９ 回転流路
２０ アダプタユニット
２１ トップユニット
２２ ボトムユニット
２３ 前面開口
２４ アダプタボトム
２５ ウェルプレート（培養容器）
２５ａ ウェル（培養容器）
２６ アダプタトップ
２７ センサユニット
２８ 基板ユニット
２９ 配管基板部
３０ 基板ベース
３０ａ 接点貫通孔
３１ 基板
３２ 接続部
３３，３４，３５，３６ 配管チューブ
３７ 空気取り入れ口
３８ 貫通孔
３９ 配管チューブ接続部
４０ 脚部（支持体）
４１ 貫通孔
４２ 位置決め穴
４３ センサ
４３ａ 本体部
４３ｂ 検出部
４４ 折り曲げ部
４４ａ 折り曲げ線
４５ 連結部
４５ａ 本体
４５ｂ 位置決め穴（係止機構）
４５ｃ 接点部（接続端子部）
４６ 当接部
５７ ボトムプレート
５７ａ 平板部
５７ｂ 貫通穴
５７ｃ ツメ部（係止機構）
５７ｄ 支持部
５９ トッププレート
５９ａ 押圧部
６０ ガスケットシート
６１ ポート
６２ ヒータ基板（基板）
６２ａ 基板本体
６２ｂ 貫通孔
６２ｃ 加熱電極（加熱部）
６２ｄ 電極
６２ｅ 電極
６２ｆ 抵抗発熱体
６２ｇ サーミスタ
７１ センサ固定治具
７１ａ 土台部
７１ｂ 保持部
７１ｃ 位置決め部
７２ センサ固定治具
７２ａ 土台部
７２ｂ 貫通穴
７２ｃ 当接部
１２７ センサユニット
１４３ センサ
１４３ａ 本体部
１４３ｂ 検出部
１４４ 折り曲げ部
１４４ａ 折り曲げ線
１４５ 連結部
１４５ａ 本体
１４５ｂ 位置決め穴（係止機構）
１４５ｃ，１４５ｃａ～１４５ｃｄ 接点部（接続端子部）
１５７ ボトムプレート
１５７ａ 凹部
１６０ ガスケットシート
１６２ ヒータ基板（基板）
１６２ａ 基板本体
１６２ｂ 貫通孔
１６２ｃ，１６２ｃａ～１６２ｃｄ 加熱電極（加熱部）
１６２ｄ 電極
１６２ｅ 電極
１６２ｆ 抵抗発熱体
１６２ｇ サーミスタ
１６２ｈ 配線
１６３ ビア
１７２ ポート入出力部
１７３ 添加剤添加部Ａ添加口
１７４ 添加剤添加部Ｂ添加口
１７５ 攪拌部材空気吐出吸引口
１７６～１７９ 貫通孔

Claims (16)

1. 培養容器の培地の成分を測定するセンサを有するセンサユニットであって、
   本体部と、前記本体部上に配置され前記培地に浸漬される検出部と、前記検出部と電気的に接続され前記培地の成分を測定する接続端子部と、有するセンサと、
   前記センサの少なくとも前記接続端子部またはその周辺を加熱する加熱部と、
   を備えたセンサユニット。
2. 前記加熱部が設けられ、前記加熱部が前記接続端子部またはその周辺に当接するように配置される基板を、さらに備えている、
   請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記基板は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記加熱部は、前記基板の前記第１面側に設けられた発熱体と、前記第２面側に設けられた加熱電極と、前記発熱体と前記加熱電極とを接続するとともに前記センサの前記接続端子部の付近に当接するように配置されたビアと、を有している、
   請求項２に記載のセンサユニット。
4. 前記接続端子部は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記接続端子部の第２面側に接続端子が設けられており、前記接続端子部の前記第１面側に前記基板の第２面が当接する、
   請求項３に記載のセンサユニット。
5. 前記接続端子部は、第１作用極用の接続端子部と第２作用極用の接続端子部とを含み、
   前記第１作用極用の接続端子部と前記第２作用極用の接続端子部とは、所定の間隔をあけて配置されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサユニット。
6. 前記接続端子部は、対極用の接続端子部と参照極用の接続端子部とをさらに含み、
   前記第１作用極用の接続端子部と前記第２作用極用の接続端子部との間の距離は、前記対極用の接続端子部との間の距離、または前記参照極用の接続端子部との間の距離よりも大きい、
   請求項５に記載のセンサユニット。
7. 前記加熱部は、抵抗発熱体である、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサユニット。
8. 前記接続端子部に電気的に接続され、前記接続端子部に電圧を印加する接続部を、さらに備えている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサユニット。
9. 前記接続端子部は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第２面側に配置された接続端子と、を有し、
   前記接続部は、前記第２面側に配置された前記接続端子に当接する、
   請求項８に記載のセンサユニット。
10. 前記基板は、略鉛直下向きに配置された前記センサが挿入される貫通孔を有している、
    請求項２から４のいずれか１項に記載のセンサユニット。
11. 前記基板は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有し、
    前記基板の前記第１面と前記培養容器との間に設けられたボトムプレートを、さらに備えている、
    請求項２から４、１０のいずれか１項に記載のセンサユニット。
12. 前記ボトムプレートは、その上面に設けられ前記加熱部を取り囲む空間を形成する凹部を有している、
    請求項１１に記載のセンサユニット。
13. 前記接続部は、コンタクトプローブである、
    請求項８または９に記載のセンサユニット。
14. 請求項１から１３のいずれか１つに記載のセンサユニットと、
    前記センサユニット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。
15. 前記センサユニットと前記培養容器設置部との間に設けられ、前記培養容器が設置される収納空間を形成する支持体を、さらに備えている、
    請求項１４に記載の細胞培養分析装置。
16. 前記センサユニット上に配置されており、前記センサユニットの制御を行う制御ユニットを、さらに備えている、
    請求項１４または１５に記載の細胞培養分析装置。

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