JP2026123647A - 細胞膜電流測定装置 - Google Patents

細胞膜電流測定装置

Info

Publication number
JP2026123647A
JP2026123647A JP2025007083A JP2025007083A JP2026123647A JP 2026123647 A JP2026123647 A JP 2026123647A JP 2025007083 A JP2025007083 A JP 2025007083A JP 2025007083 A JP2025007083 A JP 2025007083A JP 2026123647 A JP2026123647 A JP 2026123647A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
cell membrane
circuit
well
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2025007083A
Other languages
English (en)
Inventor
尊 神村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP2025007083A priority Critical patent/JP2026123647A/ja
Priority to PCT/JP2025/036416 priority patent/WO2026154748A1/ja
Publication of JP2026123647A publication Critical patent/JP2026123647A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】ウェルに形成された細胞膜に係る電流を測定回路によって適切に測定する。
【解決手段】細胞膜電流測定装置1は、板状のチップ10と、チップ10と対面するように配置された基板76と、を備える。チップ10における基板76とは反対側の面11には、細胞膜64を形成するためのウェル20が設けられる。チップ10における基板76側の面12には、ウェル20に配置された電極25が露出する。基板76には、ウェル20に形成された細胞膜64に係る電流Iを測定するための測定回路100が設けられる。基板76には、基板76に固定され且つ基板76からチップ10に向かって直線状に延びる導通部材70が設けられる。導通部材70が電極25に接触することによって、電極25と測定回路100とが電気的に接続される。
【選択図】図5

Description

本開示は、細胞膜電流測定装置に関する。
例えば特許文献1に示すように、細胞膜について種々の技術が開示されている。特許文献1では、板状のチップに形成されたウェル内に、人工的に細胞膜が形成される。
特開2007-029911号公報
チップには、細胞膜を形成するためのウェルが設けられている。測定回路は、ウェルに形成された細胞膜に係る電流を、測定する。
測定回路とウェルとが互いに遠くに配置されると、ノイズ(外乱、浮遊容量など)の影響を受けて、細胞膜に係る電流を測定回路によって適切に測定できないことがある。
本開示の目的は、ウェルに形成された細胞膜に係る電流を測定回路によって適切に測定することにある。
本開示に係る細胞膜電流測定装置は、板状のチップと、前記チップと対面するように配置された基板と、を備え、前記チップにおける前記基板とは反対側の面には、細胞膜を形成するためのウェルが設けられ、前記チップにおける前記基板側の面には、前記ウェルに配置された電極が露出し、前記基板には、前記ウェルに形成された前記細胞膜に係る電流を測定するための測定回路が設けられ、前記基板には、前記基板に固定され且つ前記基板から前記チップに向かって直線状に延びる導通部材が設けられ、前記導通部材が前記電極に接触することによって、前記電極と前記測定回路とが電気的に接続される。
板状のチップと基板とは、互いに対面する。導通部材は、基板に固定されている。導通部材は、基板からチップに向かって直線状に延びている。
チップにおけるウェルの電極と基板の測定回路とを、近づけることができる。ウェルに形成された細胞膜に係る電流を、測定回路によって測定するに際して、ノイズの影響を受けにくくなる。測定回路による電流の測定精度の悪化を、抑制できる。
ウェルに形成された細胞膜に係る電流を、測定回路によって適切に測定することができる。
一実施形態に係る細胞膜電流測定装置では、前記測定回路は、前記電流を増幅させる増幅回路を有し、前記基板に沿う第1方向において、前記導通部材と前記増幅回路との距離は、前記基板の厚さよりも小さい。
コンタクトピンと増幅回路とを近づけることによって、増幅回路での増幅前にノイズが印加されてノイズ成分まで増幅され、細胞膜に係る電流の成分がノイズ成分に埋もれてしまうことを、抑制できる。
一実施形態に係る細胞膜電流測定装置では、前記ウェルは、第1ウェルと、第2ウェルと、を含み、前記電極は、前記第1ウェルに配置された第1電極と、前記第2ウェルに配置された第2電極と、を含み、前記導通部材は、前記第1電極に接触する第1導通部材と、前記第2電極に接触する第2導通部材と、を含み、前記測定回路は、前記第1ウェルに形成された前記細胞膜に係る前記電流としての第1電流を測定するための第1測定回路と、前記第2ウェルに形成された前記細胞膜に係る前記電流としての第2電流を測定するための第2測定回路と、を含み、前記第1測定回路は、前記第1電流を増幅させる第1増幅回路を有し、前記第2測定回路は、前記第2電流を増幅させる第2増幅回路を有し、前記基板に沿う第1方向において、前記第1導通部材と前記第1増幅回路との距離は、前記第1導通部材と前記第2増幅回路との距離よりも小さく、前記第1方向において、前記第2導通部材と前記第2増幅回路との距離は、前記第2導通部材と前記第1増幅回路との距離よりも小さい。
コンタクトピンと増幅回路とを近づけることによって、増幅回路での増幅前にノイズが印加されてノイズ成分まで増幅され、細胞膜に係る電流の成分がノイズ成分に埋もれてしまうことを、を抑制できる。
一実施形態に係る細胞膜電流測定装置は、前記チップと前記基板と前記導通部材とを収容する筐体を備える。
外部からのノイズの侵入を抑制できる。
本開示によれば、ウェルに形成された細胞膜に係る電流を測定回路によって適切に測定することができる。
図1は、人工細胞膜電流測定装置を断面図で示す。 図2は、人工細胞膜を形成するためのチップを示す。 図3は、人工細胞膜を示す。 図4は、人工細胞膜の形成方法を示す。 図5は、基板の上面を示す。 図6は、回路ブロック図を示す。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
(人工細胞膜電流測定装置)
図1は、細胞膜電流測定装置としての人工細胞膜電流測定装置1を、(図2のP線における)断面図で示す。人工細胞膜電流測定装置1は、チップ10と、支持台50と、導通部材としてのコンタクトピン70と、基板76と、筐体80と、蓋86と、支柱99と、を備える。
(人工細胞膜チップ)
図2は、細胞膜としての人工細胞膜64を形成するためのチップ10(人工細胞膜チップ)を、上方Zaから見た図で示す。チップ10は、板状である。板状のチップ10は、上下方向Zを厚さ方向とするとともに、水平方向に延びている。本例では、チップ10は、略四角形状に形成されている。チップ10の上面11は、外周部13と、中央部14と、を含む。中央部14は、水平方向において、外周部13よりも内側にある。外周部13は、水平方向において、中央部14よりも外側にある。
チップ10の上面11には、複数のウェル20が設けられている。本例では、チップ10の上面11において、96個のウェル20が、前後に12個、左右に8個、並んで配置されている(一部の図示を省略している)。チップ10において、ウェル20の個数は、1個でもよいし、2個~95個でもよいし、97個以上でもよい。ウェル20は、人工細胞膜64を形成するためにある。人工細胞膜64は、人工的に作られた細胞膜である。
ウェル20は、チップ10の上面11に形成された凹部である。ウェル20は、第1部分21及び第2部分22を含む。第1部分21は、上方Zaから見て略円形状である。第2部分22は、上方Zaから見て略円形状である。第1部分21と第2部分22とは、互いに隣接するように、接続されている。
第1部分21と第2部分22とは、隔壁23を介して、互いに隔てられている。隔壁23は、第1部分21と第2部分22とを仕切っている(区画している)。隔壁23には、貫通穴24(図1参照)が設けられている。貫通穴24は、隔壁23を貫通している。貫通穴24は、第1部分21と第2部分22とを連通している。
図1及び2に示すように、ウェル20の底面には、電極25が配置されている。電極25は、チップ10を上下方向Zに貫通している。電極25は、第1部分21の底面及び第2部分22の底面に、それぞれ配置されている。すわなち、1つのウェル20には、電極25が2つある。チップ10の下面12には、電極25が露出している。電極25は、例えば、金属で形成されている。
(人工細胞膜)
図3は、人工細胞膜64を、上方Zaから見た図で示す。人工細胞膜64は、ウェル20内に形成されている。人工細胞膜64は、脂質二重膜からなる。人工細胞膜64は、生体の細胞膜を模したものであって、人工的に形成されている。
ウェル20における第1部分21及び第2部分22には、脂質溶液61及びバッファ液62が注入される。脂質溶液61は、例えば、脂質分子を分散させた有機溶媒(油)である。バッファ液62は、例えば、水又は水溶液である。バッファ液62は、脂質溶液61に混ざらない。
第1部分21及び第2部分22には、バッファ液62の塊(例えば水滴)が形成される。第1部分21及び第2部分22では、バッファ液62の塊の周囲に、脂質分子が並んだ脂質単分子膜63が、自発的に形成される。
第1部分21と第2部分22との間における隔壁23の貫通穴24では、脂質単分子膜63が重なって脂質二重膜となり、人工細胞膜64が形成される。第1部分21及び第2部分22のうち、一方は生体細胞の内部を模しており、他方は生体細胞の外部を模している。
(イオンチャネル)
バッファ液62の塊には、イオン及びタンパク質65が分散している。タンパク質65は、イオンチャネル66の元になる。人工細胞膜64にタンパク質65が付着すると、イオンチャネル66が形成される。
イオンチャネル66は、人工細胞膜64を貫通する通路である。イオンチャネル66は、第1部分21のバッファ液62と第2部分22のバッファ液62とを、連通させる。イオンチャネル66では、第1部分21と第2部分22との間で、イオンが移動する。イオンチャネル66は、人工細胞膜64におけるイオンの通路である。イオンとして、例えば、カリウムイオンやナトリウムイオンなどが挙げられる。イオンは、電荷を持っている。
イオンチャネル66は、開いたり閉じたりする。イオンチャネル66が開くと、第1部分21と第2部分22との間でイオンが移動する。イオンチャネル66が開くと、イオンの移動に起因するイオン電流Iが流れる。
イオンチャネル66が閉じると、第1部分21と第2部分22との間でイオンが移動しない。イオンチャネル66が閉じると、イオン電流Iは僅かに流れる。イオンチャネル66が閉じた場合であっても、イオン電流Iは、完全にゼロにはならず、人工細胞膜64を漏れ伝わるようにして(リークして)、イオンチャネル66を少し流れるからである。イオンチャネル66が閉じたときのイオン電流Iは、イオンチャネル66が開いたときのイオン電流Iよりも、小さくなる。
(人工細胞膜の形成方法)
図4は、人工細胞膜64の形成方法を示す。なお、図4は、図2のQ線における断面図である。人工細胞膜64の形成方法(人工細胞膜形成方法)は、注入工程S12(第1注入工程S1及び第2注入工程S2)を備える。
注入工程S12では、脂質溶液61及びバッファ液62を、ウェル20(第1部分21及び第2部分22)に対して、ピペット40を用いて注入する。注入工程S12は、第1注入工程S1と、第2注入工程S2と、を含む。
第1注入工程S1では、脂質溶液61を、ウェル20(第1部分21及び第2部分22)に対して、ピペット40を用いて注入する。第2注入工程S2では、バッファ液62を、ウェル20(第1部分21及び第2部分22)に対して、ピペット40を用いて注入する。なお、バッファ液62は、脂質溶液61に混ざらない。
注入工程S12(第1注入工程S1及び第2注入工程S2)が終わると、人工細胞膜64がウェル20内に形成される。具体的は、人工細胞膜64は、ウェル20における第1部分21と第2部分22との間の隔壁23の貫通穴24において、脂質二重膜として形成される。
人工細胞膜64の形成方法は、ロボットなどによって機械的且つ自動的に行われてもよいし、人間によって手動で行われてもよい。
(支持台)
図1に示すように、支持台50は、チップ10よりも下方Zbに配置されている。支持台50は、板状である。板状の支持台50は、上下方向Zを厚さ方向とするとともに、水平方向に延びている。本例では、支持台50は、略四角形状である。支持台50の水平方向のサイズは、チップ10の水平方向のサイズよりも大きい。支持台50は、チップ10を下方Zbから支持する。
支持台50には、穴51が空けられている。穴51は、支持台50を上下方向Zに貫通している。穴51の数は、電極25の数と同じである。
(コンタクトピン)
図1に示すように、コンタクトピン70は、チップ10よりも下方Zbに配置されている。詳細には、コンタクトピン70は、支持台50よりも、さらに下方Zbに配置されている。コンタクトピン70は、上下方向Zに延びている。コンタクトピン70の数は、電極25の数と同じである。コンタクトピン70は、導電性を有する。コンタクトピン70は、例えば、金属で形成されている。コンタクトピン70は、直線状に延びている。
上述したように、ウェル20における第1部分21の底面及び第2部分22の底面には、それぞれ、電極25が配置されている。電極25は、チップ10の下面12に露出している。
コンタクトピン70は、固定ピン71と、可動ピン72と、を含む。固定ピン71の下端部は、後述の基板76に連結されている。可動ピン72の一部は、固定ピン71の内部に収容されている。可動ピン72の上端部は、固定ピン71の上端部の穴から上方Zaに突出したり、固定ピン71の上端部の穴に下方Zbに引っ込んだりする。固定ピン71に対する可動ピン72の突出及び引込は、アクチュエータ(図示せず)によって行われる。
コンタクトピン70の固定ピン71は、支持台50よりも下方Zbに位置する。コンタクトピン70の可動ピン72は、支持台50の穴51を、下方Zbから上方Zaへ、貫通する。
コンタクトピン70は、電極25に対して下方Zbから接触している。コンタクトピン70は、支持台50に空けられた穴51を通って、電極25に対して下方Zbから接触する。
(基板)
基板76は、例えば、プリント基板である。基板76は、板状である。板状の基板76は、上下方向Zを厚さ方向とするとともに、水平方向に延びている。本例では、基板76は、略四角形状である。基板76は、樹脂を主成分として形成されている。基板76には、銅箔からなる配線が形成されている。
基板76は、コンタクトピン70よりも下方Zbに配置されている。基板76の上面76aは、コンタクトピン70の固定ピン71の下端部に、連結されている。
基板76には、測定回路100及びバッファ回路110が設けられている。測定回路100及びバッファ回路110については、後述する。
(筐体)
筐体80は、箱型である。筐体80は、例えば略直方体状である。筐体80は、上方Zaに開口81が設けられている。本例では、開口81は、略四角形状である。筐体80は、チップ10と基板76とコンタクトピン70とを、収容する。詳細には、筐体80は、チップ10(ウェル20)と、支持台50と、基板76と、コンタクトピン70と、後述の支柱99と、を収容する。
(蓋)
蓋86は、板状である。板状の蓋86は、上下方向Zを厚さ方向とするとともに、水平方向に延びている。本例では、蓋86は、略四角形状である。蓋86は、筐体80の上方Zaの開口81を覆っている。蓋86が筐体80の開口81を覆うことによって、筐体80内へのノイズの侵入を防止している。蓋86の上面には、把手87が設けられている。把手87は、ユーザによって掴まれる。
なお、ノイズとして、外乱や浮遊容量などがある。
(支柱)
支柱99は、4つある。支柱99は、上下方向Zに延びている。支柱99は、支持台50の四隅と、基板76の四隅とを、貫通している。支持台50及び基板76は、支柱99に固定されている。
(チップと基板とコンタクトピンとの関係)
基板76は、チップ10よりも下方Zbに配置されている。チップ10は、基板76よりも上方Zaに配置されている。チップ10と基板76との間には、支持台50及びコンタクトピン70が配置されている。
基板76は、チップ10と対面するように配置されている。チップ10は、基板76と対面するように配置されている。具体的には、チップ10と基板76とは、支持台50及びコンタクトピン70を挟んだ状態で、互いに対面する。
チップ10の上面11は、チップ10における基板76とは反対側の面である。チップ10の下面12は、チップ10における基板76側の面である。基板76の上面76aは、基板76におけるチップ10側の面である。基板76の下面76bは、基板76におけるチップ10とは反対側の面である。
基板76には、コンタクトピン70が設けられている。コンタクトピン70は、基板76に固定されている。詳細には、コンタクトピン70の固定ピン71の下端部は、基板76の上面76aに固定されている。
コンタクトピン70は、基板76からチップ10に向かって、直線状に延びている。詳細には、コンタクトピン70は、基板76の上面76aから、チップ10の下面12に露出した電極25に向かって、上方に、直線状に延びている。コンタクトピン70の可動ピン72の上端部は、電極25に接触する。
(測定回路)
図5は、基板76の上面76aを示す。図6は、回路ブロック図を示す。なお、基板76の上面76aに設けられる回路を実線で示し、基板76の下面76bに設けられる回路を破線で示す。
基板76には、測定回路100が設けられている。測定回路100は、複数ある。測定回路100は、ウェル20毎に設けられている。測定回路100の数とウェル20の数とは、同じである。本例では、基板76には、96個の測定回路100が設けられている(96チャンネル)。また、基板76には、96組の(2つで1組の)コンタクトピン70が設けられている。
測定回路100は、ウェル20に形成された人工細胞膜64に係る電流としてのイオン電流Iを、測定するためにある。
基板76には、バッファ回路110が設けられている。バッファ回路110は、複数ある。バッファ回路110は、ウェル20毎に設けられている。バッファ回路110の数とウェル20の数とは、同じである。本例では、基板76には、96個のバッファ回路110が設けられている(96チャンネル)。
測定回路100は、増幅回路としての上流側増幅回路101と、下流側増幅回路102と、ローパスフィルタ103と、を有する。ここで、1つのウェル20に対して、2つの(一対の)電極25が対応している。
上流側増幅回路101は、例えば、トランスインピーダンスアンプである。上流側増幅回路101は、一対の電極25のうちの一方の電極25に、電気的に接続されている。上流側増幅回路101は、増幅器として、イオン電流Iを増幅させる。また、上流側増幅回路101は、変換器として、イオン電流Iを電圧に変換させる。なお、「イオン電流Iを増幅させる」は、イオン電流Iを直接的に増幅させること、及びイオン電流Iを電圧に変換した後に当該電圧を増幅させること、を包含する。上流側増幅回路101は、1つの測定回路100毎に、1つずつ設けられている。上流側増幅回路101は、基板76の下面76bに設けられている。
下流側増幅回路102は、上流側増幅回路101に電気的に接続されている。下流側増幅回路102は、上流側増幅回路101によりイオン電流Iから変換された電圧を、増幅させる。下流側増幅回路102は、2つの測定回路100毎に、1つずつ設けられている。下流側増幅回路102は、基板76の上面76aに設けられている。
ローパスフィルタ103は、下流側増幅回路102に電気的に接続されている。ローパスフィルタ103は、下流側増幅回路102により増幅された電圧を、フィルタリングする。具体的には、ローパスフィルタ103は、低周波数領域の電圧のみを通過させ、高周波数領域の電圧を遮断する。ローパスフィルタ103は、2つの測定回路100毎に、1つずつ設けられている。ローパスフィルタ103は、基板76の上面76aに設けられている。ローパスフィルタ103は、コンピュータに電気的に接続されてもよい。コンピュータは、例えば、イオンチャネル66の開確率を求める。
バッファ回路110は、一対の電極25のうちの他方の電極25に、電気的に接続されている。また、バッファ回路110は、電源(図示省略)に電気的に接続されている。バッファ回路110は、電源から供給されてきたコマンド電圧を、各ウェル20に分配する。バッファ回路110は、基板76の下面76bに設けられている。バッファ回路110は、基板76を挟んで、コンタクトピン70の真裏に配置されている。
コンタクトピン70が電極25に接触することによって、電極25と測定回路100とが電気的に接続される。同様に、コンタクトピン70が電極25に接触することによって、電極25とバッファ回路110とが電気的に接続される。
具体的には、一対のコンタクトピン70のうちの一方のコンタクトピン70が、一対の電極25のうちの一方の電極25に接触し、且つ一対のコンタクトピン70のうちの他方のコンタクトピン70が、一対の電極25のうちの他方の電極25に接触することによって、一対の電極25と一対のコンタクトピン70と測定回路100とバッファ回路110と電源とを含む、電気回路が構成される。
ところで、チップ10におけるウェル20の電極25と基板76の測定回路100とが、互いに遠くに配置されると、ウェル20に形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iを、測定回路100によって測定するに際して、ノイズの影響を受けやすくなる。この場合、測定回路100によるイオン電流Iの測定精度が悪化する。
特に、コンタクトピン70と上流側増幅回路101との距離Lが大きいと(コンタクトピン70と上流側増幅回路101とが互いに遠くに配置されると)、イオン電流Iが上流側増幅回路101に到達するまでにノイズが印加されて、上流側増幅回路101によってノイズ成分までも増幅されてしまう。そのため、上流側増幅回路101によって信号が増幅されたとしても、イオン電流Iの成分がノイズ成分に埋もれてしまう。すなわち、ノイズに起因して、上流側増幅回路101へ悪影響が生じる。この場合、測定回路100によるイオン電流Iの測定精度がさらに悪化する。
測定回路100のうち、基板76に沿う第1方向Hにおけるコンタクトピン70からの距離は、上流側増幅回路101、下流側増幅回路102、ローパスフィルタ103の順で、小さい(近い)。なお、基板76に沿う第1方向Hは、基板76の延びる方向であって、本例では水平方向である。
そこで、基板76に沿う第1方向Hにおいて、コンタクトピン70と上流側増幅回路101との距離Lは、基板76の厚さTよりも小さい。
(ウェル、電極、コンタクトピン、測定回路)
図2の左から2列目に示すように、ウェル20は、第1ウェル20Aと、第2ウェル20Bと、第3ウェルと、…を含む。
図2の左から2列目に示すように、電極25は、第1ウェル20Aに配置された第1電極25Aと、第2ウェル20Bに配置された第2電極25Bと、第3ウェルに配置された第3電極と、…を含む。
図5に示すように、コンタクトピン70は、第1電極25Aに接触する第1コンタクトピン70Aと、第2電極25Bに接触する第2コンタクトピン70Bと、第3電極に接触する第3コンタクトピンと、…を含む。第1コンタクトピン70Aは、第1導通部材の一例である。第2コンタクトピン70Bは、第2導通部材の一例である。
図5に示すように、測定回路100は、第1ウェル20Aに形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iとしての第1イオン電流IAを測定するための第1測定回路100Aと、第2ウェル20Bに形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iとしての第2イオン電流IBを測定するための第2測定回路100Bと、第3ウェルに形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iとしての第3イオン電流を測定するための第3測定回路と、…を含む。第1イオン電流IAは、第1電流の一例である。第2イオン電流IBは、第2電流の一例である。
図5に示すように、第1測定回路100Aは、第1イオン電流IAを増幅させる第1上流側増幅回路101Aを有する。第2測定回路100Bは、第2イオン電流IBを増幅させる第2上流側増幅回路101Bを有する。第1上流側増幅回路101Aは、第1増幅回路の一例である。第2上流側増幅回路101Bは、第2増幅回路の一例である。
基板76に沿う第1方向Hにおいて、第1コンタクトピン70Aと第1上流側増幅回路101Aとの距離LAAは、第1コンタクトピン70Aと第2上流側増幅回路101Bとの距離LABよりも、小さい。
基板76に沿う第1方向Hにおいて、第2コンタクトピン70Bと第2上流側増幅回路101Bとの距離LBBは、第2コンタクトピン70Bと第1上流側増幅回路101Aとの距離LBAよりも、小さい。
以上の構成の測定回路100は、チップ10においてウェル20を形成する第1部分21と第2部分22との連結方向に長く形成されている。これにより、ウェル20の配置間隔を短く設定することができる。
また、上流側増幅回路101のように隣接する測定回路100同士でクロストークが生じる可能性がある部品においては、クロストークが生じないよう、測定回路100同士の該当部品の間にはGNDラインが設けられている。一方、ローパスフィルタ103にようにクロストークの心配が無い部品においては、複数の部品が1セットとなった部品を複数の測定回路100で共有することにより測定回路100の配置スペースを縮小させてもよい。
(作用効果)
板状のチップ10と基板76とは、互いに対面する。コンタクトピン70は、基板76に固定されている。コンタクトピン70は、基板76からチップ10に向かって直線状に延びている。
チップ10におけるウェル20の電極25と基板76の測定回路100とを、近づけることができる。ウェル20に形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iを、測定回路100によって測定するに際して、ノイズの影響を受けにくくなる。測定回路100によるイオン電流Iの測定精度の悪化を、抑制できる。
ウェル20に形成された人工細胞膜64に係るイオン電流Iを、測定回路100によって適切に測定することができる。
コンタクトピン70が直線状に延びているので、チップ10におけるウェル20の電極25と基板76の測定回路100とを、近づけやすくなる。
特にコンタクトピン70と上流側増幅回路101とが近接していることによって、上流側増幅回路101での増幅前にノイズが印加されてノイズ成分まで増幅され、人工細胞膜64に係るイオン電流Iの成分がノイズ成分に埋もれてしまうことを、抑制できる。これにより、ノイズに起因した上流側増幅回路101への悪影響を抑制できる。
筐体80は、チップ10と基板76とコンタクトピン70とを、収容する。これにより、外部からのノイズの侵入を抑制できる。
(その他の実施形態)
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変、置換又は組合せが可能である。
ウェル20には、生体からなる細胞膜(生体細胞膜)が形成されてもよい。この場合、生体細胞膜電流測定装置となる。
ウェル20は、いかなる形状でもよい。ウェル20において、第1部分21、第2部分22、隔壁23及び貫通穴24は、必須ではない。
チップ10は、略四角形状に限定されない。チップ10は、例えば、略四角形状以外の多角形状や、円形状などでもよい。
導通部材は、コンタクトピン以外でもよい。
チップ10と基板76とを水平方向に対面するように配置してもよい。チップ10と基板76とを上記実施形態とは上下逆さに配置してもよい。
本開示は、細胞膜電流測定装置に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
I イオン電流(電流)
IA 第1イオン電流(第1電流)
IB 第2イオン電流(第2電流)
H 第1方向
L 距離
T 厚さ
1 人工細胞膜電流測定装置(細胞膜電流測定装置)
10 チップ
11 上面(面)
12 下面(面)
20 ウェル
20A 第1ウェル
20B 第2ウェル
25 電極
25A 第1電極
25B 第2電極
64 人工細胞膜(細胞膜)
70 コンタクトピン(導通部材)
70A 第1コンタクトピン(第1導通部材)
70B 第2コンタクトピン(第2導通部材)
76 基板
80 筐体
100 測定回路
100A 第1測定回路
100B 第2測定回路
101 上流側増幅回路(増幅回路)
101A 第1上流側増幅回路(第1増幅回路)
101B 第2上流側増幅回路(第2増幅回路)

Claims (4)

  1. 板状のチップと、
    前記チップと対面するように配置された基板と、を備え、
    前記チップにおける前記基板とは反対側の面には、細胞膜を形成するためのウェルが設けられ、
    前記チップにおける前記基板側の面には、前記ウェルに配置された電極が露出し、
    前記基板には、前記ウェルに形成された前記細胞膜に係る電流を測定するための測定回路が設けられ、
    前記基板には、前記基板に固定され且つ前記基板から前記チップに向かって直線状に延びる導通部材が設けられ、
    前記導通部材が前記電極に接触することによって、前記電極と前記測定回路とが電気的に接続される、細胞膜電流測定装置。
  2. 前記測定回路は、前記電流を増幅させる増幅回路を有し、
    前記基板に沿う第1方向において、前記導通部材と前記増幅回路との距離は、前記基板の厚さよりも小さい、請求項1に記載の細胞膜電流測定装置。
  3. 前記ウェルは、第1ウェルと、第2ウェルと、を含み、
    前記電極は、前記第1ウェルに配置された第1電極と、前記第2ウェルに配置された第2電極と、を含み、
    前記導通部材は、前記第1電極に接触する第1導通部材と、前記第2電極に接触する第2導通部材と、を含み、
    前記測定回路は、前記第1ウェルに形成された前記細胞膜に係る前記電流としての第1電流を測定するための第1測定回路と、前記第2ウェルに形成された前記細胞膜に係る前記電流としての第2電流を測定するための第2測定回路と、を含み、
    前記第1測定回路は、前記第1電流を増幅させる第1増幅回路を有し、
    前記第2測定回路は、前記第2電流を増幅させる第2増幅回路を有し、
    前記基板に沿う第1方向において、前記第1導通部材と前記第1増幅回路との距離は、前記第1導通部材と前記第2増幅回路との距離よりも小さく、
    前記第1方向において、前記第2導通部材と前記第2増幅回路との距離は、前記第2導通部材と前記第1増幅回路との距離よりも小さい、請求項1又は2に記載の細胞膜電流測定装置。
  4. 前記チップと前記基板と前記導通部材とを収容する筐体を備える、請求項1又は2に記載の細胞膜電流測定装置。
JP2025007083A 2025-01-17 2025-01-17 細胞膜電流測定装置 Pending JP2026123647A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025007083A JP2026123647A (ja) 2025-01-17 2025-01-17 細胞膜電流測定装置
PCT/JP2025/036416 WO2026154748A1 (ja) 2025-01-17 2025-10-15 細胞膜電流測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025007083A JP2026123647A (ja) 2025-01-17 2025-01-17 細胞膜電流測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2026123647A true JP2026123647A (ja) 2026-07-30

Family

ID=100620203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025007083A Pending JP2026123647A (ja) 2025-01-17 2025-01-17 細胞膜電流測定装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2026123647A (ja)
WO (1) WO2026154748A1 (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008194573A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 脂質二重膜形成方法
US10996213B2 (en) * 2016-01-12 2021-05-04 Stratos Genomics, Inc. Molecular analysis system with well array
GB201915480D0 (en) * 2019-10-25 2019-12-11 Oxford Nanopore Tech Ltd Improved nanopore sensing device, components and method of manufacture
JP7526421B2 (ja) * 2020-05-26 2024-08-01 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所 脂質二重膜の形成方法並びにそのための隔壁及び器具
AU2022303381A1 (en) * 2021-07-01 2024-01-18 Illumina, Inc. Device having horizontal nanochannel for nanopore sequencing
CN116930280A (zh) * 2022-04-07 2023-10-24 广州孔确基因科技有限公司 一种生成两亲性薄膜的方法及系统
CN117110405B (zh) * 2023-02-02 2026-07-03 南京大学 一种用于血管紧张素系列肽同时快速分析和实时定量监测的纳米孔道检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2026154748A1 (ja) 2026-07-23