JP6095105B2 - マイクロ電極及びマイクロ電極の製造方法 - Google Patents
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Description
一端がリード線に接続された導電性繊条と、
前記導電性繊条と前記リード線とを被覆する絶縁樹脂と、
を備え、
前記導電性繊条の他端が前記絶縁樹脂より露出している先端部を有する、走査型電気化学顕微鏡の探針として用いられる。
導電性繊条の一端にリード線を接続する工程と、
キャピラリー状の絶縁樹脂の内部に前記リード線に接続された前記導電性繊条を挿入する工程と、
前記絶縁樹脂を加熱して引き延ばすことにより、前記絶縁樹脂を前記導電性繊条の他端側に向かってテーパ状に形成させ、前記リード線に接続された前記導電性繊条に前記絶縁樹脂を被覆させる工程と、
前記導電性繊条の他端側において前記絶縁樹脂を加熱することで、前記絶縁樹脂に前記導電性繊条を封入する工程と、
前記導電性繊条の他端側において前記絶縁樹脂を研磨することで、前記導電性繊条の他端を前記絶縁樹脂から露出させる工程と、
を含む。
本発明の実施形態に係るマイクロ電極100の詳細について、以下に説明する。
本発明の実施形態に係るマイクロ電極100の製造方法の詳細について、以下に説明する。
(実施態様1:白金線によるマイクロ電極の作製)
まず、白金線(半径5μm、ニラコ社)(以下、Pt細線という)の一端に、スポットウェルダー(MH−21AC、MT−510AC、MEA−100A、ミヤチテクノス社)を用いて、銅製のリード線をスポット溶接した(図2(a))。それを、PEEK製のキャピラリー(PEEKマイクロチューブ、外径0.8mm、内径0.3mm、アズワン社)(以下、PEEK樹脂という)の空洞部分に挿入し(図2(b))、キャピラリープラー(PM−3、ナリシゲ社)を用いて、Pt細線を被覆している辺りのPEEK樹脂を15秒間加熱(250〜300℃)した(図2(c))。その後、キャピラリープラーに表示されるMAGNET SUB(始めにキャピラリーを徐々に引っ張る弱い張力を表す数値(マグネットの最大出力を100とした値))の設定値を1.7から2.5に上げることで、PEEK樹脂を、リード線が接続されている側とは反対方向に(図2(b)、矢印Yの方向)、水平方向に30mm引き延ばし、テーパ状に形成した(図2(c))。この時、キャピラリープラーに表示されるMAGNET MAIN(キャピラリーを細長く引き延ばすための張力を表す数値(マグネットの最大出力を100とした値))の設定値は、2.8とした。
前述のPt細線の代わりに、白金ロジウム合金線(半径10μm、ニラコ社)を用いて、前述と同様の方法でマイクロ電極を作製した。
前述のPt細線の代わりに、金線(半径12.5μm、ニラコ社)を用いて、前述と同様の方法でマイクロ電極を作製した。
(電流応答の評価)
実施例1で作製した3種類のマイクロ電極(実施態様1〜3)について、電流応答を評価した。
ibulk=4nFDaC・・・(1)
式(1)中、nは反応電子数、Fはファラデー定数、Dは拡散係数、aは電極半径、Cは濃度である。
実施例1で作製したPt細線によるマイクロ電極を、走査型電気化学顕微鏡の探針として用い、固体表面近傍での電流応答を評価した。
実施例1で作製したPt細線によるマイクロ電極を用いて、電極先端の接触前後の電流応答を評価した。
実施例1で作製したPt細線によるマイクロ電極を走査型電気化学顕微鏡の探針として用いて、絶縁基板を対象とした形状イメージ測定を行った。
実施例1で作製したPt細線によるマイクロ電極を走査型電気化学顕微鏡の探針として用いて、生細胞を対象とした形状イメージ測定を行った。
実施例1で作製したPt細線によるマイクロ電極を走査型電気化学顕微鏡の探針として用いて、心筋細胞の拍動の解析、及び細胞の酸素消費量の解析を行った。
110a 先端部
110 リード線
120 導電性繊条
130 絶縁樹脂
140,150 ヒーター
Claims (7)
- 一端がリード線に接続された導電性繊条と、
前記導電性繊条と前記リード線とを被覆する絶縁樹脂と、
を備え、
前記導電性繊条の他端が前記絶縁樹脂より露出している先端部を有し、
前記絶縁樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、及びポリアリレートからなる群より少なくとも1つ選択され、
前記先端部に物理的接触が生じた場合に変形可能である、
ことを特徴とする走査型電気化学顕微鏡の探針として用いられるマイクロ電極。 - 前記絶縁樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンである、
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロ電極。 - 前記先端部の先端外径は、200μm以下である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロ電極。 - 前記先端部に向かってテーパ状に形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマイクロ電極。 - 前記導電性繊条の断面の直径は、50μm以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマイクロ電極。 - 前記導電性繊条は、白金、金、ロジウム、イリジウム、銅、銀、タングステン、ステンレス及びカーボンからなる群より少なくとも1つ選択される、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のマイクロ電極。 - (A)導電性繊条の一端にリード線を接続する工程と、
(B)キャピラリー状の絶縁樹脂の内部に前記リード線に接続された前記導電性繊条を挿入する工程と、
(C)前記絶縁樹脂を加熱して引き延ばすことにより、前記絶縁樹脂を前記導電性繊条の他端側に向かってテーパ状に形成させ、前記リード線に接続された前記導電性繊条に前記絶縁樹脂を被覆させる工程と、
(D)前記導電性繊条の他端側において前記絶縁樹脂を加熱することで、前記絶縁樹脂に前記導電性繊条を封入する工程と、
(E)前記導電性繊条の他端側において前記絶縁樹脂を研磨することで、前記導電性繊条の他端を前記絶縁樹脂から露出させる工程と、
を含み、
工程(A)、工程(B)、工程(C)、工程(D)及び工程(E)をこの順に行い、
前記絶縁樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、及びポリアリレートからなる群より少なくとも1つ選択される、
ことを特徴とするマイクロ電極の製造方法。
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