JP5032847B2 - ドープポリマー上に電気的に接触可能な領域を製造する方法およびその方法により製造される成形物体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の2つの成形物体1,2の断面図を示す。これらは、この実施形態では、キュベット5の電極3,4として機能する。前記キュベット5は、フレーム6を含む。前記フレーム6は、成形可能なポリマーで製造され、その下部には、2つの電極3,4が向かい合って配置される。電極3,4も同様に成形可能なポリマーで製造され、前記ポリマーは、例えば、炭素繊維及び/又はグラファイトなどの導電性物質でドープされている。平行かつ向かい合って配置される電極3,4は、ギャップ様の内部チャンバー7を含む。内部チャンバー7は、例えば、電解質溶液などの流体を受ける機能を果たす。電圧が電極3,4に印加されると、内部チャンバー7内の前記流体及び前記電化質溶液をそれぞれ通って電流が流れる。生きた細胞を前記電解質溶液に懸濁することができ、前記電解質溶液に溶解した生物学的活性物質、例えば、核酸やタンパク質などを、内部チャンバー7を流れる電流により、前記細胞内に導入することができる。電圧を印加するため、電極3,4は、その外面8,9で、例えば、スプリング接触などの適した接触素子により接触されなければならない。高い導電性を示す接触材料10,11は、とりわけ非常に高い電圧が印加された場合に前記接触素子が焼き付けすることを回避するために、電極3,4の両方の外面8,9に密接して付される。この実施形態において、接触材料10,11は、それぞれ、電極3,4の利用可能な接触領域12,13の全体をカバーする。接触材料10,11は、例えば、銅箔、又は、本質的に導電性の合成材料から製造されたフォイルであってよい。接触材料10,11は、例えば、23℃で1×10-5 Ohm・cm以下の比抵抗を示す。さらに、電極3,4の高い入力抵抗を効率的に低減するために、接触材料10,11は、常に、接触領域12,13に密接して付されなければならない。この目的のために、接触材料10,11を、例えば、圧力下で、接触領域12,13にプレスしてもよい。前記プレスは、前記ポリマーの軟化温度よりも高い温度の加熱下であることが好ましい。あるいは、接触材料10,11を、ホットエンボス加工により、接触領域12,13上にエンボス加工してもよい。その他の実施形態においては、また、接触材料10,11を、粘着媒介層、例えば、接着により、接触領域12,13へ付してもよい。接触材料10,11が電極3,4の接触領域12,13へ非常に密接に付されていることに起因して、接触材料10,11と、電極3,4のドープ、すなわち、前記ポリマー内の導電性物質との密な接触、すなわち、非常に強い接触が達成されている。これにより、接触材料10,11は、実質的に、例えば、スプリング接触などの接触素子(表示せず)と電極3,4中の導電性物質との接触を提供する。このようにして、電極3,4の入力抵抗は低減され、接触領域12,13、すなわち、接触可能領域における熱エネルギーの放射を低減できる。この手段に起因して、接触領域12,13の温度は、電極3,4を形成する前記ポリマーの融点又は軟化点以下に維持され、これにより前記接触素子及び前記接触材料の焼き付けが回避される。本発明の成形物体1,2は、本発明の方法で製造され、また、電圧が使用される用途及びドット状接触を使用すべき又はしなければならない用途において有利に使用できる。
2 成形物体
3 電極
4 電極
5 キュベット
6 フレーム
7 内部チャンバー
8 外面
9 外面
10 接触材料
11 接触材料
12 接触領域
13 接触領域
14 キュベット
20 電極
21 電極
22 接触領域
23 接触領域
24 金属プレート
25 金属プレート
26 圧力プレート
27 圧力プレート
28 ねじ山領域
29 ねじ山領域
30 キュベット
31 本体
32 成形物体
33 成形物体
34 ギャップ
35 接触材料
36 電極
37 電極
38 接触材料
Claims (13)
- 導電性物質でドープされたポリマーと、前記ポリマー上に少なくとも1つの電気的に接触可能な領域とを含む少なくとも1つの電極を含む、キュベット又はマルチウェルプレートの少なくとも1つの反応チャンバーを製造する方法であって、
前記領域は、前記ポリマーに接触材料(10、11、35、38)が付されており、
前記接触材料(10、11、35、38)が、前記ポリマーよりも低い23℃における比抵抗を示し、
前記接触材料(10、11、35、38)が、前記接触材料(10、11、35、38)と前記導電性物質とが密に接触するように前記ドープポリマーの軟化温度よりも高い温度にさらされる間に加圧下で前記ポリマーへ密接にホットエンボス加工された金属箔であることを特徴とする製造方法。 - 前記ポリマーの表面が、前記接触材料(10、11、35、38)に付される前に、少なくとも部分的に、機械的及び/又は化学的処理により拡大されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーの表面が、機械的な侵襲(invasion)によって粗くザラザラにされることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記接触材料(10、11、35、38)が、1×10-5 Ohm・cm以下の23℃における比抵抗を示すことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触材料(10、11、35、38)が、銅箔であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリマーが、導電性のプラスチック材料を含む前記接触材料(10、11、35、38)でコートされることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触材料(10、11、35、38)が付される前に、前記接触材料(10、11、35、38)と前記ポリマーとの間に、カーボン系の材料が配置されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 導電性物質でドープされたポリマーから製造され、
少なくとも1つの電気的に接触可能な領域を備える少なくとも1つの電極を含み、
前記領域内で、前記接触材料(10、11、35、38)が、前記ポリマーに付されており、
前記接触材料(10、11、35、38)が、前記ポリマーよりも低い23℃における比抵抗を有する、キュベット又はマルチウェルプレートの少なくとも1つの反応チャンバーであって、
前記接触材料(10、11、35、38)が、前記導電性物質と密に接触するように前記ドープポリマーの軟化点と比較して高い温度にさらされる間に加圧下で前記ポリマーへ密接にエンボス加工された金属箔であることを特徴とするキュベット又は反応チャンバー。 - 前記接触材料(10、11、35、38)が、銅であり、及び/又は、23℃において、1×10-5 Ohm・cm以下の比抵抗を示すことを特徴とする請求項8記載のキュベット又は反応チャンバー。
- 前記ポリマーと前記接触材料(10、11、35、38)との間に、カーボン系の材料、又は、粘着媒介層が配置されていることを特徴とする請求項8又は9に記載のキュベット又は反応チャンバー。
- 前記ポリマーが、炭素繊維、グラファイト、カーボンブラック、及び/又は、カーボンナノチューブでドープされ、前記ドープの前記ポリマーにおける総濃度が、50〜80%w/wであることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載のキュベット又は反応チャンバー。
- 前記ポリマーが、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリフェニレンスルフィド又はこれらのポリマーの混合物、又は、少なくともこれらのポリマーの1つ若しくはいくつかを基礎とするものであることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のキュベット又は反応チャンバー。
- 前記導電性のプラスチック材料が、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンスルフィド、ポリピロール、ポリチオフェン若しくはポリプロピレン、又は、少なくともこれらのポリマーの1つ若しくはいくつかを基礎とするものであることを特徴とする請求項8から12のいずれか一項に記載のキュベット又は反応チャンバー。
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