JP6549135B2 - 電気生理学のための置換可能な接地電極、電極再活性化装置、および関連する方法およびシステム - Google Patents

Description

（関連出願）
本出願は、２０１４年１月２２日に出願された米国特許出願第６１／９３０，３３０号の利益を主張しており、その内容は、その全体が参考として本明細書中に援用される。

（技術分野）
本発明は、電気生理学ならびに電気生理学的測定および検定を実施するための装置および方法に関するに関する。より具体的には、本発明は、そのような装置および方法において利用される接地電極と、接地電極を再活性化するための装置および方法とに関する。

（背景）
電気生理学は、膜貫通電位および膜関連イオンチャネルを通る膜貫通電流の流れ等の生物学的細胞および細胞膜の電気的挙動の研究を伴う。パッチクランプ技法は、電気生理学的測定を行うために広く利用されている。種々のパッチクランプ技法が、当業者に公知である。平面パッチクランプ技法のタイプの１つでは、細胞懸濁液が、マイクロプレートのウェルの中にピペット採取される。マイクロプレートは、イオン溶液を含むプレナム上に搭載される。各ウェルの底部は、プレナム内部と連通する少なくとも１つのマイクロスケールの開口を有する。接地電極は、プレナム内部の底部、すなわち、プレナムアセンブリのベースに恒久的に搭載される。測定電子機器と通信する感知電極が、個別のウェルの中に挿入される。若干の減圧が、プレナム内部に印加され、細胞をウェル開口に向かって引っ張る。減圧は、細胞に、所与の開口の境界と高抵抗電気シールを形成させ、したがって、開口でシールされた細胞を含む、電気回路を完成させる。検定が、次いで、当業者によって理解される方法に従って、実施され、電気生理学的測定データが、取得される。

接地電極は、若干、多孔性であって、したがって、流体が、それらを浸透することを可能にする。反復使用に伴って、かつ経時的に、接地電極は、溶液中における電流のイオン電流への変換と関連付けられた電気化学活性に起因して劣化する。具体的には、電気化学活性の生成物（汚染物質または毒物）は、接地電極のバルク内に蓄積する。本蓄積は、最終的に、行われている検定を損なわせ、接地電極の交換または少なくとも再活性化（再調整、清浄等）を余儀なくさせる。典型的には、電気生理学的測定装置は、検定スループットを最大限にするために、１日を通して動作される。故に、接地電極は、そのような頻繁な使用の結果、日常的に劣化し得る。

従来のプレナム構成では、接地電極は、前述のように、プレナムベースに恒久的に搭載される。その結果、任意の１つの接地電極の再活性化または交換は、技術者が、再活性化または廃棄のために、プレナムアセンブリ全体（接地電極の全てを含む、ベースを含む）を装置から除去することを要求する。装置の動作を継続可能にするために、技術者は、次いで、別のプレナムアセンブリを設置しなければならない。日常的にプレナムアセンブリ全体を交換するための要件は、実践的ではなく、かつ便宜的でもなく、相当量の技術ならびに作動停止時間を伴う。さらに、再活性化は、典型的には、プレナムベースを塩溶液等の再活性化流体浴中に浸すことを伴う。従来のプレナム構成では、接地電極の上部表面のみが周囲に暴露される。接地電極の側面および底部表面は、エポキシまたは他のタイプの封入材料によって密閉シールされ、したがって、拡散によって以外、再活性化流体によってアクセスされることができない。その結果、従来の再活性化プロセスでは、再活性化流体は、片側、すなわち、その上部表面のみから、接地電極の中に受動的に拡散する。その結果、従来の再活性化プロセスは、相当な量の時間、例えば、１２時間を要求し得る。さらに、従来のプレナム構成では、接地ワイヤは、各接地電極の底部表面に恒久的に接続され、接地電極の下方の回路にはんだ付けされる。いったんプレナムアセンブリが、関連付けられた電気生理学的測定装置から除去されると、プレナムアセンブリからのプレナムベース（接地電極を格納する）の除去は、はんだ継合の破壊と、プレナムアセンブリ（例えば、プレナムベース、マニホールド、シール構成要素等）の分解とを要求する。故に、プレナムベースの後続再設置または新しいプレナムベースとの交換は、接地ワイヤを回路に（再）はんだ付けし、プレナムアセンブリを再組み立てすることを要求し、それによって、伴われる技術および停止時間が増す。加えて、プレナムベースの取扱および移送は、接地ワイヤへの損傷および対応する接地電極へのその電気接続の破壊または障害を回避するように慎重に行われなければならない。

前述に照らして、接地電極を除去および交換し、交換に応じて電気接続を再確立するための能力を改善する、接地電極およびプレナム構成を提供する必要がある。また、接地電極を再活性化するための改良された装置および方法を提供する必要もある。

（要旨）
全体的または部分的に、前述の問題および／または当業者によって観察され得る他の問題に対処するために、本開示は、以下に記載される実装において一例として説明されるような方法、プロセス、システム、装置、器具、および／またはデバイスを提供する。

一実施形態によると、電気生理学のための接地電極アセンブリは、上部筐体表面、底部筐体表面、内側筐体表面、上部筐体表面において開放する第１のチャンバ、および底部筐体表面において開放する第２のチャンバを備える、筐体であって、内側筐体表面は、内側開口部を画定する内側肩部を備え、第２のチャンバは、内側開口部において第１のチャンバと連通する、筐体と、上部電極表面、底部電極表面、および外側側方電極表面を備える、電極であって、外側側方電極表面が、界面において内側筐体表面に面し、底部電極表面の一部が、内側開口部において第２のチャンバに暴露されるように、第１のチャンバ内に位置付けられる、電極とを含む。

別の実施形態によると、筐体は、ツールを受容するためのレセプタクルであって、上部筐体表面から筐体の中に延在する、レセプタクルを含む。

別の実施形態によると、シール部材は、第１の内側側方筐体表面が肩部に隣接する角に位置する。

別の実施形態によると、肩部は、軸を横断する横断区分と、横断区分と第１の内側側方筐体表面との間のチャネルとを含み、シール部材は、チャネル内に位置する。

別の実施形態によると、シール部材は、恒久的様式において電極を筐体に接着させるために好適な組成物を有する。

別の実施形態によると、接地電極アセンブリは、底部電極表面と信号通信する、接地回路を含む。

別の実施形態によると、接地回路の少なくとも一部は、プレナムベースに搭載される。

別の実施形態によると、接地回路の少なくとも一部は、第２のチャンバ内に位置する。

別の実施形態によると、接地回路は、ばねを含み、ばねは、接地電極アセンブリが搭載用レセプタクル内に搭載されると、ばねが底部電極表面と接触するように圧縮されるように、搭載用レセプタクル内に搭載される。

別の実施形態によると、筐体は、雄ねじを含み、プレナムベースは、接地電極アセンブリが、接地電極アセンブリを搭載用レセプタクルの中に螺入することによって、搭載用レセプタクル内に除去可能に搭載されるように、雄ねじに係合するように構成される、雌ねじを含み、ばねは、雌ねじおよび雄ねじと反対回りに巻回する、螺旋巻を含む。

別の実施形態によると、接地回路は、第２のチャンバの中に延在するプラグを含み、ばねは、接地電極アセンブリが搭載用レセプタクル内に搭載されると、底部電極表面とプラグとの間に圧縮される。

別の実施形態によると、プラグは、ばねが位置付けられる、陥凹を備える。

別の実施形態によると、プラグは、間隙によって、第２の側方内側筐体表面から離間され、さらに、間隙内に位置し、底部電極表面とプラグとの間の第２のチャンバの一部を搭載用レセプタクルから流体的に隔離するように構成される、シール部材を含む。

別の実施形態によると、内側レセプタクル表面は、レセプタクル肩部を含み、筐体は、電極の少なくとも一部を取り囲む、フランジ区分を含み、フランジ区分は、接地電極アセンブリが搭載用レセプタクル内に搭載されると、レセプタクル肩部に接触する。

別の実施形態によると、フランジ区分は、界面において内側レセプタクル表面に面し、さらに、界面を搭載用レセプタクルから流体的に隔離するために、界面と搭載用レセプタクルとの間に位置するシール部材を含む、外側側方フランジ表面を含む。

別の実施形態によると、上部筐体表面は、上部ベース表面と実質的に同一平面にある。

別の実施形態によると、接地電極アセンブリは、上部ベース表面に開放する複数の搭載用レセプタクルと、搭載用レセプタクル内に除去可能に搭載される複数の接地電極アセンブリとを含む。

別の実施形態によると、電気生理学のための接地電極アセンブリは、軸に沿ってある長さを有する、筐体であって、軸を横断する上部筐体表面、軸を横断する底部筐体表面、軸を取り囲み、第１の横断寸法を有する、第１の内側側方筐体表面、軸を取り囲み、第１の横断寸法未満の第２の横断寸法を有する、第２の内側側方筐体表面、および軸を取り囲み、内側開口部を画定する、肩部を備え、第１の内側側方筐体表面および肩部は、上部筐体表面に開放する第１のチャンバを画定し、第２の内側側方筐体表面は、底部筐体表面に開放する第２のチャンバを画定し、第２のチャンバは、内側開口部において第１のチャンバと連通する、筐体と、上部電極表面、底部電極表面、および外側側方電極表面を備える、電極であって、外側側方電極表面が、界面において第１の内側側方筐体表面に面し、底部電極表面の一部が、内側開口部において第２のチャンバに暴露されるように、第１のチャンバ内に位置付けられる、電極と、軸を取り囲み、界面を第２のチャンバから流体的に隔離するために位置する、シール部材とを含む

別の実施形態によると、電気生理学のためのプレナムアセンブリまたはプレナムベースアセンブリは、接地電極アセンブリと、上部ベース表面、底部ベース表面、および上部ベース表面に開放する搭載用レセプタクルを画定する内側レセプタクル表面を備える、プレナムベースであって、接地電極アセンブリは、搭載用レセプタクル内に除去可能に搭載される、プレナムベースとを含む。

別の実施形態によると、接地電極アセンブリを再活性化させるための方法は、接地電極アセンブリをプレナムベース内の搭載位置から除去するステップであって、接地電極アセンブリは、筐体と、筐体内に位置付けられる電極とを備え、搭載位置では、接地電極アセンブリは、プレナムベースの搭載用レセプタクル内にあって、電極は、搭載用レセプタクル内の接地回路と電気接触し、接地電極アセンブリを除去することは、非破壊的様式において、電極を接地回路との電気接触から移動させることと、ある時間の間、接地電極アセンブリを再活性化流体中に浸漬させることとを含む、ステップとを含む。

別の実施形態によると、接地電極アセンブリを除去することは、筐体の第１の係合デバイスをプレナムベースの第２の係合デバイスから係合解除させることを含む。

別の実施形態によると、接地電極アセンブリを除去するステップは、接地電極アセンブリを搭載用レセプタクルから螺合解除するステップを含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電気生理学のための接地電極アセンブリであって、
上部筐体表面、底部筐体表面、内側筐体表面、前記上部筐体表面において開放する第１のチャンバ、および前記底部筐体表面において開放する第２のチャンバを備える、筐体であって、前記内側筐体表面は、内側開口部を画定する内側肩部を備え、前記第２のチャンバは、前記内側開口部において前記第１のチャンバと連通する、筐体と、
上部電極表面、底部電極表面、および外側側方電極表面を備える、電極であって、前記外側側方電極表面が、界面において前記内側筐体表面に面し、前記底部電極表面の一部が、前記内側開口部において前記第２のチャンバに暴露されるように、前記第１のチャンバ内に位置付けられる、電極と、
を備える、接地電極アセンブリ。
（項目２）
前記筐体は、前記筐体と搭載用レセプタクルを除去可能に係合するための係合デバイスを備える、項目１に記載の接地電極アセンブリ。
（項目３）
前記筐体は、外側側方筐体表面を備え、前記係合デバイスは、前記外側側方筐体表面上に位置付けられるか、またはそれと統合される、項目２に記載の接地電極アセンブリ。
（項目４）
前記係合デバイスは、ねじ山付き区分を備える、項目２に記載の接地電極アセンブリ。
（項目５）
前記界面を、前記第２のチャンバから流体的に隔離するために位置する、シール部材を備える、項目１に記載の接地電極アセンブリ。
（項目６）
前記シール部材は、前記底部電極表面と前記内側肩部との間に位置すること、または前記内側肩部は、チャネルを備え、前記シール部材は、前記チャネル内に位置することのうちの少なくとも１つを備える、項目１に記載の接地電極アセンブリ。
（項目７）
前記上部電極表面は、前記上部筐体表面と実質的に同一平面にあるか、または前記上部電極表面は、前記上部筐体表面から陥凹され、寒天ブリッジの挿入を可能にする、項目１に記載の接地電極アセンブリ。
（項目８）
電気生理学のためのプレナムアセンブリであって、
項目１に記載の接地電極アセンブリと、
上部ベース表面、底部ベース表面、および前記上部ベース表面に開放する搭載用レセプタクルを画定する内側レセプタクル表面を備える、プレナムベースであって、前記接地電極アセンブリは、前記搭載用レセプタクル内に除去可能に搭載される、プレナムベースと、
を備える、プレナムアセンブリ
（項目９）
前記筐体は、第１の係合デバイスを備え、前記プレナムベースは、前記第１の係合デバイスに除去可能に係合するために構成される、第２の係合デバイスを備える、項目８に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１０）
前記筐体は、外側側方筐体表面を備え、前記第１の係合デバイスは、前記外側側方筐体表面上に位置付けられるか、またはそれと統合され、前記第２の係合デバイスは、前記内側レセプタクル表面上に位置付けられるか、またはそれと統合される、項目９に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１１）
前記第１の係合デバイスは、雄ねじを備え、前記第２の係合デバイスは、雌ねじを備える、項目９に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１２）
前記底部電極表面と信号連通する、接地回路を備える、項目８に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１３）
前記接地回路の少なくとも一部は、前記第２のチャンバ内に位置する、項目１２に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１４）
前記接地回路は、ばねを備え、前記ばねは、前記接地電極アセンブリが前記搭載用レセプタクル内に搭載されると、前記ばねが前記底部電極表面と接触するように圧縮されるように、前記搭載用レセプタクル内に搭載される、項目１３に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１５）
前記接地回路は、前記第２のチャンバの中に延在するプラグを備え、前記ばねは、前記接地電極アセンブリが前記搭載用レセプタクル内に搭載されると、前記底部電極表面と前記プラグとの間に圧縮される、項目１４に記載のプレナムアセンブリ。
（項目１６）
接地電極アセンブリを再活性化させるための方法であって、
前記接地電極アセンブリをプレナムベース内の搭載位置から除去するステップであって、前記接地電極アセンブリは、筐体と、前記筐体内に位置付けられる電極とを備え、前記搭載位置では、前記接地電極アセンブリは、前記プレナムベースの搭載用レセプタクル内にあって、前記電極は、搭載用レセプタクル内の接地回路と電気接触し、前記接地電極アセンブリを除去することは、非破壊的様式において、前記電極を前記接地回路との電気接触から移動させることを含む、ステップと、
所定時間の間、前記接地電極アセンブリを再活性化流体中に浸漬させるステップと、
を含む、方法。
（項目１７）
浸漬後、前記電極が前記接地回路と電気接触するように、前記接地電極アセンブリを前記搭載用レセプタクル内に搭載するステップを含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記電極は、上部電極表面、底部電極表面、および前記上部電極表面と前記底部電極表面との間の電極厚さを備え、前記接地電極アセンブリを浸漬させるステップは、前記再活性化流体が前記上部電極表面からおよび前記底部電極表面から前記電極厚さの中に受動的に拡散するために十分な時間の間、前記再活性化流体浴中に前記接地電極アセンブリを留置することを含む、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
前記電極は、上部電極表面、底部電極表面、および前記上部電極表面と前記底部電極表面との間の電極厚さを備え、前記接地電極アセンブリを浸漬させるステップは、前記接地電極アセンブリを、前記再活性化流体を含む容器中に留置することと、前記電極厚みを横断して圧力差を適用し、前記電極厚さを通して前記再活性化流体を灌流させることとを含む、項目１６に記載の方法。
（項目２０）
前記電極は、前記接地電極アセンブリを浸漬させるステップが、前記上部電極表面の少なくとも一部および前記底部電極表面の少なくとも一部を前記再活性化流体に暴露させるように、前記筐体内に位置付けられる、項目１６に記載の方法。

本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、および利点は、当業者に明白であるか、または以下の図および発明を実施するための形態の検証によって、明白となる。そのような付加的システム、方法、特徴、および利点は全て、本説明内に含まれ、本発明の範囲内であって、付随の請求項によって保護されることが意図される。

本発明は、以下の図面を参照することによって、より理解することができる。図中の構成要素は、必ずしも、正確な縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証する際、強調されている。図中、同様の参照番号は、異なる図を通して、対応するパーツを指す。

図１は、いくつかの実施形態による、電気生理学測定装置（またはその一部）の実施例の断面概略図である。

図２Ａは、いくつかの実施形態による、組み立てられた形態におけるプレナムアセンブリの斜視図である。

図２Ｂは、分解された形態におけるプレナムアセンブリの斜視分解図である。

図３Ａは、いくつかの実施形態による、プレナムアセンブリのプレナムベースアセンブリの上部斜視図である。

図３Ｂは、プレナムベースアセンブリの底部斜視図である。

図４Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリの斜視図である。

図４Ｂは、接地電極アセンブリの断面斜視図である。

図５は、いくつかの実施形態による、プレナムベースアセンブリの斜視図である。

図６は、搭載用レセプタクル内に設置された接地電極アセンブリを図示する、いくつかの実施形態による、プレナムベースアセンブリのある区分の断面側面立面図である。

図７Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリを係合するツールを図示する、図３Ａに類似する、プレナムベースアセンブリの斜視図である。

図７Ｂは、図７Ａに図示されるプレナムベースアセンブリのある区分の断面斜視図である。

図８Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリが搭載された再活性化装置（または清浄装置）の実施例の斜視図である。

図８Ｂは、接地電極アセンブリの再活性化装置への搭載に先立った、または接地電極アセンブリを再活性化装置から除去した後の再活性化装置および接地電極アセンブリの斜視図である。

図８Ｃは、接地電極アセンブリを伴う、分解された形態における再活性化装置の分解斜視図である。

図８Ｄは、接地電極アセンブリがそこに取り付けられた再活性化装置の断面立面図である。

図９は、他の実施形態による、接地電極アセンブリが載置された再活性化装置（または清浄装置）の実施例の概略図である。

（詳細な説明）
図１は、いくつかの実施形態による、電気生理学測定装置１００（またはその一部）の実施例の断面概略図である。装置１００は、概して、当業者によって理解されるようなパッチクランプ検定との併用等において、電気生理学測定を行うために構成される。図示される実施形態では、装置１００は、プレナムアセンブリ１０８と電極プレート１１２との間に介在されたパッチプレート１０４を含む。

パッチプレート１０４は、分析されるべき生物学的サンプル（例えば、細胞１２０）、外部緩衝溶液１２４、および生物学的スクリーニング化合物を含むための１つまたはそれを上回るウェル１１６（典型的には、ウェル１１６の２次元アレイ）を含んでもよい。例えば、パッチプレート１０４は、ＳＢＳ標準（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）３８４ウェルマイクロプレート形式等の標準的形態において構成されてもよい。図１は、一例として、２つの隣接するウェル１１６を図示する。ウェル１１６は、共通底部壁１２８によって境界され、直立壁１３２によって相互から隔壁されてもよい。各ウェル１１６は、底部壁１２８を通して形成される１つまたはそれを上回る開口１３６と連通する。ウェルあたり１つの開口１３６を有するパッチプレート１０４は、単一孔プレートと称され得る一方、ウェル１１６あたり複数の開口１３６を有するパッチプレートは、密集パッチクランプ（ＰＰＣ）プレートと称され得る。各開口１３６は、直径、例えば、約１μｍ〜２μｍを有し得る。

プレナムアセンブリ１０８は、プレナムリザーバ１４０と、プレナムリザーバ１４０の下方境界としての役割を果たす、プレナムベース１４４とを含む。プレナムベース１４４は、プレナムリザーバ１４０に暴露される、１つまたはそれを上回る接地電極１４８を含む。パッチプレート１０４は、パッチプレート１０４の底部壁１２８が、プレナムリザーバ１４０の上方境界としての役割を果たし得るように、プレナムアセンブリ１０８上に搭載される。プレナムアセンブリ１０８は、パッチプレート１０４がプレナムアセンブリ１０８上に設置されると、その周縁の周囲に位置付けられ、パッチプレート１０４とプレナムリザーバ１４０との間の気密シールを生成する、Ｏリング（図示せず）等のシール部材を含む。検定の間の動作時、プレナムリザーバ１４０は、生物学的細胞の内部細胞質を模倣する、典型的には、塩溶液である（例えば、比較的高濃度の塩化カリウム）、内部緩衝溶液１５２で充填される（ポンプおよび流体回路を利用すること等によって）。分析されるべき生物学的細胞を支える外部緩衝溶液１２４は、パッチプレート１０４のウェル１１６の中に分注される。外部緩衝溶液１２４は、細胞外流体を模倣する、典型的には、塩溶液（例えば、比較的高濃度の塩化ナトリウム）である。わずかな負圧（減圧）が、プレナムリザーバ１４０に印加され、細胞を各ウェル１１６の開口１３６に引っ張り、それによって、対応する開口１３６において、細胞膜と底部壁１２８との間に高抵抗電気シール（典型的には、５０〜１００メガオームシール）を形成する。

電極プレート１１２は、フレーム１６０内に支持される、１つまたはそれを上回る感知電極１５６（典型的には、感知電極１５６の２次元アレイ）を含む。感知電極１５６は、典型的には、伸長幾何学形状（例えば、ピン形状）を有し、多くの場合、塩化銀でコーティングされた銀ワイヤである。典型的には、１つの感知電極１５６が、パッチプレート１０４のウェル１１６毎に提供される。例えば、電極プレート１１２は、３８４個の感知電極１５６を含んでもよい。電極プレート１１２は、感知電極１５６が、各ウェル１１６の中に延在し、外部緩衝溶液１２４中に浸漬されるように、パッチプレート１０４上に搭載される。したがって、感知電極１５６および接地電極１４８は、ウェル開口１３６の両側（したがって、シールされた細胞１２０の両側）に位置する。感知電極１５６および接地電極１４８は、測定電子機器１６２と信号通信する。外部緩衝溶液１２４がウェル１１６に添加され、内部緩衝溶液１５２がプレナムリザーバ１４０に添加されると、電気回路が、各ウェル１１６内のシールされた細胞１２０を横断して完成され、イオンチャネル１６４の電気活性等の電気生理学的測定が、各シールされた細胞１２０上で行われることを可能にする。全体的電気回路の電気チャネルの数は、利用される感知電極１５６の数に対応する。

いくつかの実施形態では、測定電子機器１６２は、電圧を感知電極１５６に印加するためのプログラマブル電圧源（図示せず）と、感知電極１５６上で測定された電流をアナログ電圧信号に変換するための増幅器１６８と、増幅器１６８からのアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するためのアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１７２とを含んでもよい。測定電子機器１６２は、データ取得エンジン１７６と通信してもよい。データ取得エンジン１７６は、必要とされる任意のさらなる信号処理を行い、感知電極チャネルからのデジタル電圧測定をコンピュータメモリ内に記憶し、読取／表示のためにデータを出力する等のために構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、前述のような電気生理学測定装置は、当業者によって理解されるように、自動化された高スループット電気生理学測定システムにおいて利用されてもよい。本システムは、種々の異なる機能ステーションまたはモジュールが位置する、プラットフォームを提供してもよい。そのようなステーションは、例えば、電気生理学測定装置１００の構成要素が動作する、分析ステーション、所与の検定の間の適切な時間において、緩衝溶液、化合物、および生物学的細胞を分注および吸引するために利用されるピペッタ先端を保持する、先端ラックステーション、内部および外部緩衝溶液を供給するための緩衝ステーション、生物学的スクリーニング化合物、試薬等を供給するための化合物ステーション、システムの種々の構成要素を洗浄する／漱ぐための洗浄ステーション、分析のための細胞を供給するための細胞ステーション等を含んでもよい。本システムはまた、ピペッタ先端が除去可能に搭載される、ロボット式ピペッタヘッドを含んでもよい。ロボット式ピペッタヘッドは、流体システムおよび２または３次元ガントリに結合されてもよい。ロボット式ピペッタヘッドは、所与の検定のプロトコルに従って、流体を分注および／または吸引するために、システムプラットフォーム（パッチプレート１０４等）上の種々のステーションに移動可能である。ロボット式ピペッタヘッドは、電極プレート１１２を把持し、電極プレート１１２を分析ステーションに移送し、電極プレート１１２をパッチプレート１０４上に降下させるために構成されてもよい。

電気生理学測定システムはまた、検定の間のシステムの種々の動作を制御する、制御モジュールを含んでもよい。制御モジュールは、例えば、外部マイクロコンピュータ、ディスプレイデバイス、およびソフトウェアユーザインターフェースを含んでもよい。制御モジュールはまた、運動制御、流体制御、および電気データ記録を含む、システムのリアルタイム機能側面を制御するために、外部マイクロコンピュータとインターフェースがとられる、マイクロコントローラを含んでもよい。故に、いくつかの実施形態では、前述の測定電子機器１６２およびデータ取得エンジン１７６は、制御モジュールの一部として見なされるか、またはそれと動作可能に関連付けられてもよい。

図２Ａは、いくつかの実施形態による、組み立てられた形態におけるプレナムアセンブリ２００の斜視図である。図２Ｂは、分解された形態におけるプレナムアセンブリ２００の斜視分解図である。プレナムアセンブリ２００は、プレナムベース２０４と、１つまたはそれを上回る接地電極アセンブリ２０８とを含み得る、プレナムベースアセンブリ２０２を含んでもよい。各接地電極アセンブリ２０８は、少なくとも１つの電極筐体２２０と、電極筐体２２０内に固着される接地電極２２２とを含む。いくつかの実施形態では、接地電極アセンブリ２０８は、例えば、接地電極アセンブリ２０８の設置および設置解除を補助するために利用されるツールに係合するために構成される、１つまたはそれを上回るツールレセプタクル２２４等のツール係合構成要素を含む。パッチプレート１０４がプレナムアセンブリ２００に搭載されると、接地電極２２２は、図１に示されるように、プレナムリザーバ１４０に暴露される。以下にさらに説明されるように、接地電極アセンブリ２０８は、プレナムベース２０４から個々に除去可能であって、かつそこに再設置可能である。したがって、接地電極アセンブリ２０８はまた、必要に応じて、個々に交換可能である。プレナムアセンブリ２００はまた、上部リングアセンブリ２２６を含んでもよい。上部リングアセンブリ２２６は、組み立てられた形態では、接地電極アセンブリ２０８を格納するプレナムベース２０４の隆起部分が嵌合する、開口部２２８を含む。上部リングアセンブリ２２６はまた、開口部２２８を取り囲む、溝またはチャネル２３２を含む。流体シール構成要素（例えば、Ｏリングまたはガスケット（図示せず））は、パッチプレート１０４がプレナムアセンブリ２００に搭載されると、溝またはチャネル２３２内に着座され、プレナムリザーバ１４０を取り囲む減圧シールを形成してもよい。上部リングアセンブリ２２６はまた、減圧ラインとの接続のための継手２３４を含む。プレナムアセンブリ２００はまた、マニホールドアセンブリ２４０を含んでもよい。マニホールドアセンブリ２４０は、プレナム充填の間、プレナムの幅を横断して、均一流体流れパターンを可能にするように、プレナムベース２０４に構成および結合されてもよい。

図３Ａは、いくつかの実施形態による、プレナムベースアセンブリ２０２の上部斜視図である。図３Ｂは、プレナムベースアセンブリ２０２の底部斜視図である。プレナムベース２０４は、前述のように、使用時、内部緩衝溶液を含む、プレナムリザーバ１４０（図示せず）のための下方境界を提供する。プレナムベース２０４は、概して、上部ベース表面３１２と、対向する底部ベース表面３１４と、１つまたはそれを上回る対応する接地電極アセンブリ２０８を除去可能に搭載するために構成される、１つまたはそれを上回る搭載用レセプタクル３１６とを含んでもよい。単なる実施例として、図３Ａおよび３Ｂは、例証を簡略化する目的のために、４つの搭載用レセプタクル３１６と、設置された１つのみの電極アセンブリ２０８とを図示する。しかしながら、より多いまたはより少ない搭載用レセプタクル３１６および対応する接地電極アセンブリ２０８が、提供されてもよいことを理解されたい。各接地電極アセンブリ２０８は、選択された搭載用レセプタクル３１６（図３Ａ）内における設置位置と設置解除位置との間で移動（操作）されるために構成される。

プレナムベースアセンブリ２０２はまた、各搭載用レセプタクル３１６と関連付けられた接地回路アセンブリ３２８（接地回路またはハードウェア）と、その中に搭載された接地電極アセンブリ２０８とを含む。図３Ａおよび３Ｂは、例証を簡略化する目的のために、３つのセットの接地回路アセンブリ３２８のみを図示する。各接地回路アセンブリ３２８は、対応する接地電極２２２と図１に関連して前述の測定電子機器１６２等の付加的回路との間の信号通信を提供する。本実施形態では、ハードウェア３２８の少なくとも一部は、搭載用レセプタクル３１６内に位置する。接地電極アセンブリ２０８が設置位置にあるとき、接地電極２２２の底部電極表面は、搭載用レセプタクル３１６の内部に面し、対応する接地回路アセンブリ３２８と電気接触する。接地電極アセンブリ２０８が、設置位置から除去されると、底部電極表面は、その結果、接地回路アセンブリ３２８との電気接触から外される。以下のさらなる説明から明白となり得るように、底部電極表面と接地回路アセンブリ３２８との間の電気接触の本断絶は、非破壊的様式において行われる。すなわち、接地電極アセンブリ２０８を搭載用レセプタクル３１６内に再設置することが、底部電極表面と接地回路アセンブリ３２８との間の電気接点を再確立するために必要なすべてである。構成要素をともにはんだ付けまたは結合する等の付加的ステップは、要求されない。

概して、接地回路アセンブリ３２８は、接地電極２２２と付加的回路（例えば、図１の測定電子機器１６２）との間の信号通信を提供するため、接地電極アセンブリ２０８を設置解除するときに、電気接点の非破壊的断絶を可能にするため、および接地電極アセンブリ２０８を（再）設置するときに、電気接点の（再）確立を促進するために好適な任意の構成を有してもよい。接地回路アセンブリ３２８の１つまたはそれを上回る構成要素は、プレナムベース２０４の底部側から搭載用レセプタクル３１６の中に上向きに延在し、接地電極２２２の底部電極表面との電気接続を促進してもよい。非限定的実施例として、図３Ａに図示されるように、各接地回路アセンブリ３２８は、電気伝導性ばね３０６と、電気伝導性底部プラグ３１０とを含む。ばね３０６は、搭載用レセプタクル３１６内に位置してもよい。接地電極アセンブリ２０８が搭載用レセプタクル３１６内に設置されると、底部電極表面は、ばね３０６と接触する。底部プラグ３１０は、底部側（図３Ｂ）からプレナムベース２０４に固着されてもよく、少なくとも部分的に、搭載用レセプタクル３１６の中に延在し、ばね３０６と接触してもよい。

本実施例を継続すると、図３Ｂに図示されるように、プレナムベースアセンブリ２０２は、各接地回路アセンブリ３２８によって共有される（それと信号通信する）電気伝導性接地ハブ３２６等、共通接地平面を提供してもよい。本目的のために、接地ハブ３２６は、接地電極２２２と付加的回路（例えば、図１の測定電子機器１６２）との間の信号通信を提供するための電気伝導性構成要素の任意の好適な構成を含んでもよい。一非限定的実施例として、接地ハブ３２６は、印刷回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）であってもよい。また、本実施例では、接地ハブ３２６と各接地電極アセンブリ２０８との間の回路を完成するために、各接地回路アセンブリ３２８はさらに、底部プラグ３１０に取り付けられた電気伝導性つまみ３３０と、つまみ３３０と接地ハブ３２６を相互接続する電気伝導性ワイヤ３３２とを含む。図示されるように、接地ハブ３２６の場所は、各搭載用レセプタクル３１６からオフセットされ、プレナムベース２０４内に設置された複数の接地電極アセンブリ２０８との電気接続を作製することを促進してもよい。

概して、接地回路アセンブリ３２８の種々の構成要素は、任意の好適な電気伝導性材料から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ばね３０６は、異なる伝導性材料でコーティングされる、伝導性コアを含んでもよい。一非限定的実施例として、ばね３０６は、銀でコーティングされたリン青銅コアを含んでもよい。いくつかの実施形態では、底部プラグ３１０は、異なる伝導性材料でコーティングされる、伝導性コアを含んでもよい。一非限定的実施例として、底部プラグ３１０は、銀でコーティングされた黄銅コアを含んでもよい。

図４Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリ２０８の斜視図である。図４Ｂは、接地電極アセンブリ２０８の断面斜視図である。接地電極アセンブリ２０８は、電極筐体２２０と、電極筐体２２０内に固着される接地電極２２２と、シール部材４３２（図４Ｂ）とを含む。説明目的のために、電極筐体２２０は、アセンブリ軸４３４に沿ってある長さまたは高さを有すると見なされ得、接地電極２２２は、アセンブリ軸４３４に沿ってある厚さを有すると見なされ得る。

接地電極２２２は、概して、上部電極表面４３８（または第１の外側横断電極表面）と、上部電極表面４３８に対向する底部電極表面４４０（または第２の外側横断電極表面）と、上部電極表面４３８および底部電極表面４４０に隣接する外側側方電極表面４４２とを含んでもよい。上部電極表面４３８および底部電極表面４４０は、概して、アセンブリ軸４３４を横断してもよく、外側側方電極表面４４２は、概して、アセンブリ軸４３４と平行であってもよい。典型的実施形態では、接地電極２２２は、銀と塩化銀の焼結混合物である。接地電極２２２は、概して、任意の幾何学形状を有してもよい。図示される実施形態では、接地電極２２２は、円形断面（アセンブリ軸４３４に対して）を伴う円筒形または円盤形状である。他の実施形態では、接地電極２２２は、別のタイプの丸みを帯びた断面（例えば、楕円形）を有してもよく、または多角形断面を伴う角柱であってもよい。典型的実施形態では、接地電極２２２の横断寸法は、その厚さを上回る。本文脈では、「横断寸法」は、アセンブリ軸４３４を横断する平面における接地電極２２２のサイズを特徴付ける寸法であって、その幾何学形状に依存する。したがって、円形断面の場合（図示されるように）、横断寸法は、外径である一方、多角形断面の場合、横断寸法は、対向する辺または角の間の距離である。

電極筐体２２０は、液体流れに対して実質的に不透過性であり、接地電極２２２のための恒久的支持および封じ込め構造としての役割を果たすために十分に強靭である、任意の電気絶縁材料から構成されてもよい。電極筐体２２０のための好適な材料の例として、限定ではないが、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、およびポリオレフィンが挙げられる。

電極筐体２２０は、概して、上部筐体表面４４８（または第１の外側横断表面）と、上部筐体表面４４８に対向する底部筐体表面４５０（または第２の外側横断表面）と、上部筐体表面４４８および底部筐体表面４５０に隣接する外側側方筐体表面とを含んでもよい。上部筐体表面４４８および底部筐体表面４５０は、概して、アセンブリ軸４３４を横断してもよい。外側側方筐体表面は、アセンブリ軸４３４を横断するか、またはそれと平行な部分を含んでもよい。電極筐体２２０はまた、概して、上部筐体表面４４８において開放する第１の（または上側）チャンバ４５４と、底部筐体表面４５０において開放する第２の（または下側）チャンバ４５６とを含んでもよい。第１のチャンバ４５４は、内部開口部において、第２のチャンバ４５６と開放連通する。第１のチャンバ４５４は、接地電極２２２を受容するための空間を提供する。第２のチャンバ４５６は、本明細書のいずこでも説明されるように、プレナムベース２０４内に設置されると、接地電極２２２が接触する、接地回路アセンブリ３２８（図３Ｂ）の１つまたはそれを上回る構成要素を収容するための空間を提供してもよい。第１のチャンバ４５４の幾何学形状は、接地電極２２２の幾何学形状に相補的であってもよい。図示される実施形態では、第１のチャンバ４５４および接地電極２２２は、円形断面を有する一方、他の実施形態では、多角形断面を有してもよい。第２のチャンバ４５６は、円形または多角形断面を有してもよい。いくつかの実施形態では、第１のチャンバ４５４および第２のチャンバ４５６は両方とも、アセンブリ軸４３４の中心にある。

第１のチャンバ４５４は、第２のチャンバ４５６の横断寸法を上回る横断寸法を有してもよい。本構成によって、接地電極２２２の一部（例えば、中心部分）は、内部開口部において、第２のチャンバ４５６に暴露される。第１のチャンバ４５４および接地電極２２２は、上部電極表面４３８が、上部筐体表面４４８と同一平面または実質的に同一平面にあるようなサイズにされてもよい。

別の実施形態では、上部電極表面４３８は、上部筐体表面４４８に対して若干陥凹され（例えば、１〜３ｍｍ）、寒天ブリッジ（伝導性ゼラチン）が接地電極２２２と内部緩衝溶液１５２との間に載置されることを可能にする。本寒天ブリッジは、接地電極２２２から内部緩衝液の中への汚染物質の放出を遅延させ、それらの濃度を低減させる。

概して、第１のチャンバ４５４および第２のチャンバ４５６は、電極筐体２２０の１つまたはそれを上回る内側筐体表面によって画定される。図示される実施形態では、電極筐体２２０は、上部筐体表面４４８に隣接する第１の内側側方筐体表面４６０と、底部筐体表面４５０に隣接する第２の内側側方筐体表面４６２とを含む。第１の内側側方筐体表面４６０および第２の内側側方筐体表面４６２は、アセンブリ軸４３４（例えば、円形断面幾何学形状における軸４３４を中心として同軸）を取り囲む。電極筐体２２０はまた、第１の内側側方筐体表面４６０と第２の内側側方筐体表面４６２との間に内側肩部４６４を含む。第１の内側側方筐体表面４６０および第２の内側側方筐体表面４６２は、概して、アセンブリ軸４３４と平行であってもよく、肩部４６４は、概して、アセンブリ軸４３４を横断してもよい。内側肩部４６４は、第１の内側側方筐体表面４６０および第２の内側側方筐体表面４６２に隣接してもよい。第１の内側側方筐体表面４６０および内側肩部４６４は、第１のチャンバ４５４を画定し、内側肩部４６４は、内部開口部を画定し、第２の内側側方筐体表面４６２は、第２のチャンバ４５６を画定する。

接地電極２２２は、任意の好適な手段によって、電極筐体２２０に固着されてもよい。接地電極２２２は、上部筐体表面４４８（前述のように、使用時、内部緩衝溶液を含むプレナムチャンバの一部である）から第１のチャンバ４５４を通して第２のチャンバ４５６の中への流体漏出を最小限にする様式において固着されてもよい。本目的のために、接地電極２２２の横断寸法は、第１のチャンバ４５４の横断寸法を若干上回ってもよく、それによって、接地電極２２２は、締まり嵌めによって、第１のチャンバ４５４内にしっかりと固定される。

加えて、シール部材４３２は、界面を第２のチャンバ４５６から流体的に隔離するように構成および位置されてもよい。図示される実施形態では、シール部材４３２は、リングまたはビーズ等の連続様式において、アセンブリ軸４３４を取り囲む。シール部材４３２は、底部電極表面４４０が第２のチャンバ４５６内に位置する接地回路アセンブリ３２８（図３Ａおよび３Ｂ）の一部と電気接触することが可能であるように、底部電極表面４４０全体を完全にシールせずに、底部電極表面４４０と肩部４６４との間に配置されてもよい。シール部材４３２は、第１の側方内側筐体表面４６０が不可視の肩部４６４に衝合する角に位置してもよい。いくつかの実施形態では（図示されるように）、内側肩部４６４は、内部開口部において第２の側方内側筐体表面４６２に隣接する略平坦横断区分４６８と、第１の側方内側筐体表面４６０と横断区分４６８との間のチャネルまたは溝４７０とを含んでもよい。チャネル４７０は、連続様式において、アセンブリ軸４３４を取り囲んでもよく、横断区分４６８の下方に延在する深さを有してもよい。シール部材４３２は、チャネル４７０内に位置してもよい。

流体シールを提供することに加え、シール部材４３２は、接着剤、接合等によって、接地電極２２２を筐体２２０に固着するために構成されてもよい。シール部材４３２は、本目的のために好適な任意の材料から構成されてもよい。例えば、シール部材４３２は、最初は流動性のシール材料をチャネル４７０に適用し、接地電極２２２をシール材料と接触させて押圧し、その後、シール材料が硬化、乾燥等によって固化することによって、接地電極アセンブリ２０８の組立の間に形成されてもよい。一部の過剰シール材料は、チャネル４７０から流れ出て、底部電極表面４４０と内側肩部４６４の横断区分４６８との間に留まることが可能にされ得る一方、底部電極表面４４０の一部は、前述のように、第２のチャンバ４５６に暴露されたままであり、接地回路アセンブリ３２８（図３Ｂ）との電気接続を可能にする。好適なシール材料の実施例として、限定ではないが、エポキシ、ゴム、シリコーン、およびフェルトが挙げられる。いくつかの実施形態では、構造障壁（図示せず）が、随意に、チャネル４７０と内部開口部との間に提供され、シール材料の流れ出しを制限してもよい。構造障壁は、リング等の連続様式において、アセンブリ軸４３４を取り囲んでもよい。

電極筐体２２０はさらに、電極筐体２２０とプレナムベース２０４（図３Ａおよび３Ｂ）を除去可能に係合するために構成される、係合デバイスまたは構成要素４７８を含んでもよい。この場合、接地電極アセンブリ２０８の設置は、電極筐体２２０とプレナムベース２０４を係合させることを含んでもよく、接地電極アセンブリ２０８の設置解除は、電極筐体２２０をプレナムベース２０４から係合解除させることを含んでもよい。いくつかの実施形態では、係合デバイス４７８は、プレナムベース２０４の第２の係合デバイスまたは構成要素６７８（図６）を除去可能に係合するために構成される、第１の係合デバイスであってもよい。一非限定的実施例として、第１の係合デバイス４７８は、電極筐体２２０の第１のねじ山付き区分であるか、またはそれを含んでもよく、第２の係合デバイス６７８は、プレナムベース２０４の第２のねじ山付き区分であるか、またはそれを含んでもよい。すなわち、第１の係合デバイス４７８および第２の係合デバイス６７８は、相互に噛合するために構成される、相補的ねじ山を含んでもよい。図示される実施形態では、第１のねじ山付き区分は、電極筐体２２０の外側表面上に位置するか、またはそれと統合されてもよく（すなわち、その一部である、またはそれと一体的に形成される）、第２のねじ山付き区分は、プレナムベース２０４の各搭載用レセプタクル３１６の内側表面上に位置するか、またはそれと統合されてもよい。故に、第１のねじ山付き区分は、雄ねじを含んでもよく、第２のねじ山付き区分は、雌ねじを含んでもよい。本実施形態では、接地電極アセンブリ２０８は、一方向に、それを搭載用レセプタクル３１６の中に回転（例えば、螺入）することによって設置され、反対方向に、それを搭載用レセプタクル３１６から回転（例えば、螺合解除）することによって設置解除される。前述のように、電極筐体２２０は、接地電極アセンブリ２０８の設置および設置解除を補助するためにユーザによって操作されるツールを係合するために構成される、ツール係合構成要素２２４を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、電極筐体２２０は、上側区分またはフランジ区分４８２と、下側区分４８４とを含んでもよい。上側区分４８２は、第１のチャンバ４５４を取り囲み、加えて、第２のチャンバ４５６の一部を取り囲んでもよい。下側区分４８４は、第２のチャンバ４５６の少なくとも一部を取り囲む。フランジ区分４８２は、下側区分４８４のものを上回る外側横断寸法（例えば、直径）を有してもよい。フランジ区分４８２は、上部筐体表面４４８と、底部フランジ表面４８６と、上部筐体表面４４８および底部フランジ表面４８６に隣接する第１の外側側方筐体表面４８８とによって境界されてもよい。下側区分４８４は、底部フランジ表面４８６と、底部筐体表面４５０と、底部フランジ表面４５０に隣接され得る、第２の外側側方筐体表面４９０とによって境界されてもよい。図示されるように、第１の係合デバイス４７８は、第２の外側側方筐体表面４９０上に位置するか、またはそれと統合されてもよい。

図５は、いくつかの実施形態による、プレナムベースアセンブリ２０２の斜視図である。図５はまた、いくつかの実施形態による、プレナムベース２０４の搭載用レセプタクル３１６のうちの１つを通して通過するアセンブリ軸４３４に沿った、接地電極アセンブリ２０８のうちの１つおよび対応する接地回路アセンブリ３２８の構成要素の分解図を含む。図６は、搭載用レセプタクル３１６内に設置された接地電極アセンブリ２０８を図示する、いくつかの実施形態による、プレナムベースアセンブリ２０２のある区分の断面側面立面図である。各搭載用レセプタクル３１６は、概して、上部ベース表面３１２から底部ベース表面３１４にまたはそこに向かって延在し、アセンブリ軸４３４を取り囲む、内側レセプタクル表面によって画定される。搭載用レセプタクル３１６は、接地電極アセンブリ２０８（上部電極表面４３８および／または上部筐体表面４４８）が、設置されると、上部ベース表面３１２と同一平面または実質的に同一平面にあるように構成されてもよいが、いくつかの実施形態では、上部電極表面４３８は、前述のように、陥凹されてもよい。図６は、第１の係合デバイス４７８と第２の係合デバイス６７８を係合させることによって形成される、接地電極アセンブリ２０８と内側レセプタクル表面との間の係合界面６０２を図式的に図示する。前述のように、いくつかの実施形態では、係合界面６０２は、電極筐体２２０の外側表面上に位置するか、またはその一部である、雄ねじと、内側レセプタクル表面上に位置するか、またはその一部である、雌ねじを噛合させることによって形成される、ねじ山界面であってもよい。

前述のように、接地回路の１つまたはそれを上回る構成要素は、電極筐体２２０の第２のチャンバ４５６の中に上向きに延在し、底部電極表面４４０との電気接続を促進してもよい。図示される実施形態では、接地回路のばね３０６は、第２のチャンバ４５６内に位置する。接地電極アセンブリ２０８が搭載用レセプタクル３１６内に設置されると、底部電極表面４４０は、ばね３０６と接触する。設置の間、接地電極アセンブリ２０８が搭載用レセプタクル３１６の中にさらに移動するにつれて（前述のように、回転または螺入すること等によって）、ばね３０６は、圧縮され、したがって、付勢力を底部電極表面４４０に対して付与し、それによって、ばね３０６と底部電極表面４４０との間に確実な低抵抗電気接点を形成する。底部電極表面４４０が銀等の比較的に軟らかい材料を含む実施形態では、設置の間の接地電極アセンブリ２０８の移動は、ばね３０６の端部を銀の中に「噛み込ませ」、それによって、電気接続をさらに改善し得る。電極筐体２２０と内側レセプタクル表面との間の係合界面６０２が雌ねじおよび雄ねじの噛合によって形成される、いくつかの実施形態では、ばね３０６の螺旋巻は、ねじ山の螺旋と反対回り（または反対意味）に巻回されてもよい。例えば、ばね３０６は、時計回りに巻装され得る一方、ねじ山は、反時計回りに巻装される。そのような場合、接地電極アセンブリ２０８は、ばね３０６の巻回と反対方向に螺着され、ばね３０６と底部電極表面４４０との間の「噛み込み」接点を改善し得る。

接地回路の底部プラグ３１０は、例えば、エポキシ等の封入材料６１４等の任意の好適な手段によって、プレナムベース２０４に固着されてもよい。底部プラグ３１０は、搭載用レセプタクル３１６の下側境界を提供するように構成されるベース部分５１８と、ベース部分５１８から電極筐体２２０の第２のチャンバ４５６の中に上向きに延在し、ばね３０６と接触する、中心部分５２０とを含んでもよい。本構成によって、接地電極アセンブリ２０８が搭載用レセプタクル３１６内に設置されると、ばね３０６は、底部電極表面４４０と底部プラグ３１０との間で圧縮され、それによって、底部プラグ３１０ならびに底部電極表面４４０と良好な電気接点を形成する。いくつかの実施形態では、底部プラグ３１０は、ばね３０６の一部が位置する、陥凹または座部５２２を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、内側レセプタクル表面は、上部ベース表面３１２に隣接する第１の内側側方レセプタクル表面６３６と、第２の内側側方レセプタクル表面６３８とを含み、両方とも、アセンブリ軸４３４（例えば、円形断面幾何学形状における軸４３４を中心として同軸）を取り囲み、概して、アセンブリ軸４３４と平行である。接地電極アセンブリ２０８と搭載用レセプタクル３１６との間の係合界面６０２（例えば、螺合係合）は、第２の内側側方レセプタクル表面６３８に位置してもよい。内側レセプタクル表面はまた、概して、第１の内側側方レセプタクル表面６３６と第２の内側側方レセプタクル表面６３８との間を横断して配向される肩部６４０を含んでもよい。電極筐体２２０がフランジ区分４８２を含む実施形態では、肩部６４０は、搭載用レセプタクル３１６の中への接地電極アセンブリ２０８のさらなる移動を制限する、停止部としての役割を果たしてもよい。すなわち、完全に設置された位置では、底部フランジ表面４８６は、肩部６４０に接触してもよい。

上部ベース表面３１２、上部筐体表面４４８、および上部電極表面４３８は、前述のように、使用時、内部緩衝溶液を含む、プレナムリザーバの下側境界を画定してもよい。接地電極アセンブリ２０８は、プレナムリザーバ１４０から搭載用レセプタクル３１６の内部の開放空間の中への流体漏出を回避し、それによって、電気伝導性構成要素の湿潤を防止する様式において、搭載用レセプタクル３１６内に搭載されてもよい。また、接地電極アセンブリ２０８と搭載用レセプタクル３１６との間の間隙内への空気の収集を回避するためにも望ましい。これらの目的のために、第１の内側側方レセプタクル表面６３６の横断寸法は、若干のみ、電極筐体２２０の横断寸法（すなわち、第１の外側側方筐体表面４８８）を上回り、それによって、電極筐体２２０と第１の内側側方筐体表面６３６との間の上側間隙を最小限にしてもよい。

加えて、Ｏリング、ガスケット、または同等物等の１つまたはそれを上回るシール部材が、プレナムリザーバ１４０を搭載用レセプタクル３１６から流体的に隔離するように構成および位置されてもよい。図示される実施形態では、第１のシール部材５４４は、第１の外側側方筐体表面４８８と係合界面６０２との間、例えば、フランジ区分４８２と電極筐体２２０の下側区分４８４との間の空間内に位置する。第２のシール部材５４６は、底部プラグ３１０と電極筐体２２０の第２のチャンバ４５６を画定する内側表面との間の間隙内に位置する。底部プラグ３１０は、第２のシール部材５４６が位置する、溝またはチャネル５５０を含んでもよい。故に、図示される実施形態では、搭載用レセプタクル３１６の内部に到達するために、液体は、第１のシール部材５４４、係合界面６０２、および第２のシール部材５４６を通して通過する必要があるであろう。

図７Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリ２０８に係合するツール７０２を図示する、図３Ａに類似する、プレナムベースアセンブリ２０２の斜視図である。図７Ｂは、図７Ａに図示されるプレナムベースアセンブリ２０２のある区分の断面斜視図である。ツール７０２は、本明細書のいずれかの実施例によって説明されるように、接地電極アセンブリ２０８をプレナムベース２０４から回転（例えば、螺合解除）し、続いて、再活性化後、接地電極アセンブリ２０８をプレナムベース２０４の中に戻るように回転（例えば、螺入）すること等によって、接地電極アセンブリ２０８の除去および後続再設置を促進する様式において、接地電極アセンブリ２０８に係合するために構成される。図示される実施形態では、本目的のために、ツール７０２は、接地電極アセンブリ２０８のソケットまたはレセプタクル２２４の中に挿入される、突起７０４等の１つまたはそれを上回る係合部材を含む。ツール７０２はまた、１つまたはそれを上回るハンドルまたはウィング７０６等、ユーザによるツール７０２の取扱いおよび操作を操作するために構成される、構成要素を含んでもよい。ツール７０２は、刻み付け、リブ等の把持を改善するための他の特徴を含んでもよい。

前述のように、電気生理学的検定に関連した接地電極２２２の継続使用に伴って、汚染物質および／または毒物が、接地電極２２２のバルク内に蓄積し、性能低下をもたらす。本明細書に開示される実施形態では、接地電極アセンブリ２０８は、非常に容易かつ非破壊的様式において、電気接続を再確立するために、時間のかかるステップを行う必要なく、個々に除去可能かつ再設置可能である。その結果、接地電極２２２は、接地電極２２２が動作する電気生理学的装置に対して最小限の停止時間を伴って、容易に再活性化（または清浄）される。汚染された接地電極アセンブリ２０８（すなわち、汚染された接地電極２２２を含む接地電極アセンブリ２０８）は、前述の様式で設置解除され、再活性化（または清浄）を受けることのみ必要とする一方、新しい接地電極アセンブリが、汚染された接地電極アセンブリ２０８の代わりに、プレナムベース２０４内に設置され、したがって、プレナムアセンブリ２００が、最小限の停止時間で動作継続されることを可能にする。汚染された接地電極アセンブリ２０８が再活性化された後、再活性化された接地電極アセンブリ２０８が、既存の接地電極アセンブリの代わりに、プレナムベース２０４内に再設置されてもよい。交換される既存の接地電極アセンブリは、本時点において、汚染されている場合があり、したがって、再活性化プロセスを受けてもよい。

いくつかの実施形態では、接地電極アセンブリ２０８は、前述のように、それを設置解除し、再活性化（または清浄）剤もしくは流体含有浴中に浸漬させることによって、再活性化されてもよい。再活性化剤の実施例として、限定ではないが、塩化カリウム溶液、エチレンジアミン四酢酸溶液、およびクエン酸溶液が挙げられる。いったん接地電極アセンブリ２０８が浴中に浸漬されると、再活性化剤が、接地電極２２２のバルク中に拡散し得る。接地電極２２２は、上部電極表面４３８または底部電極表面４４０の大部分のいずれも、密閉シールされないような様式において、個々に除去可能な電極筐体２２０内に搭載されるため、上部電極表面４３８および底部電極表面４４０は両方とも、浸漬後、再活性化剤に暴露される。その結果、再活性化剤は、上部電極表面４３８および底部電極表面４４０の両方から接地電極２２２のバルクの中に拡散可能である。これは、接地電極２２２のより効果的再活性化（それからの汚染物質および／または毒物の一掃）をもたらし、完全再活性化が、従来の接地電極と比較して、はるかに短い時間にわたって生じる。前述のように、従来の接地電極は、プレナムベースから個々に除去可能ではなく、その上部電極表面のみが、再活性化剤に暴露される。

他の実施形態では、接地電極アセンブリ２０８は、前述のように、それを設置解除し、それを再活性化容器（または清浄容器）中に留置し、接地電極２２２の厚さを横断して圧力差を印加することによって、再活性化されてもよい。印加される圧力差は、接地電極２２２の厚さを通して再活性化剤を能動的に灌流させるために効果的であり、これは、再活性化プロセスの有効性を向上（増加）させ、再活性化プロセスを完了するために要求される時間をさらに短縮させ得る。要求される印加される圧力差は、比較的にわずかであって、例えば、５〜１０ｐｓｉであってもよい。印加される圧力差は、正圧または負圧（減圧）のいずれかを接地電極２２２に印加することによって、実現されてもよい。

図８Ａは、いくつかの実施形態による、接地電極アセンブリ２０８が搭載される、再活性化装置（または清浄装置）８００の実施例の斜視図である。図８Ｂは、接地電極アセンブリ２０８の再活性化装置８００への搭載に先立った、または接地電極アセンブリ２０８を再活性化装置８００から除去した後の再活性化装置８００および接地電極アセンブリ２０８の斜視図である。図８Ｃは、接地電極アセンブリ２０８とともに、分解された形態における再活性化装置８００の分解斜視図である。図８Ｄは、接地電極アセンブリ２０８がそこに取り付けられている、再活性化装置８００の断面立面図である。

再活性化装置８００は、正圧印加デバイス８０８（図８Ａ）と連通する、容器８０４を含んでもよい。容器８０４は、内部チャンバ８１４を画定する、容器本体８１２を含んでもよい。接地電極アセンブリ２０８は、内部チャンバ８１４を液密様式で閉鎖するように容器本体８１２に取付可能である。容器８０４は、内部チャンバ８１４と連通し、したがって、入力ポートとしての役割を果たすように容器本体８１２に結合される、流体ポートまたは継手８１８を含んでもよい。流体ポート８１８は、直接、正圧印加デバイス８０８、または流体ポート８１８と正圧印加デバイス８０８との間の管類８２２（図８Ａ）に結合されるように構成されてもよい。正圧印加デバイス８０８は、正圧を内部チャンバ８１４に印加するための任意の好適な構成を有してもよい。一非限定的実施例として、正圧印加デバイス８０８は、注射器等の容量式デバイスであってもよい。代替として、正圧印加デバイス８０８は、別のタイプのポンプであってもよい。

接地電極アセンブリ２０８は、内部チャンバ８１４を液密様式において閉鎖するように、容器本体８１２に取付可能である。再活性化装置８００は、本目的のために、例えば、Ｏリング（図８Ａ）等の１つまたはそれを上回るシール部材８２４および８２６を含んでもよい。前述のツール７０２は、前述のものと類似する様式において、接地電極アセンブリ２０８の設置および除去を促進するために利用されてもよい。いくつかの実施形態では、内部チャンバは、プレナムベース２０４の搭載用レセプタクル３１６の内側表面と同様に構成されてもよい（例えば、図５および６参照）。この場合、接地電極アセンブリ２０８は、例えば、接地電極アセンブリ２０８のねじ山８２８と容器本体８１２のねじ山８３０を噛合させることによって（図８Ｄ）、搭載用レセプタクル３１６内への設置と同様の様式において、容器８０４内に設置されてもよい。接地電極アセンブリ２０８は、底部電極表面４４０が内部チャンバ８１４に向かって面する一方、上部電極表面４３８が内部チャンバ８１４から離れて面するように、設置されてもよい。接地電極アセンブリ２０８を設置後、正圧印加デバイス８０８は、接地電極２２２を横断して圧力差を発生させるように動作され、それによって、接地電極２２２を通して再活性化流体の潅流を誘発する。圧力ゲージ８２２が、再活性化装置８００に結合され、印加された圧力が、再活性化動作の間、監視されることを可能にしてもよい。

図８Ａから８Ｄは、締結具によってともに結合される２つの部分を含むような容器本体８１２を描写する。しかしながら、これは、可能性として考えられる実施形態の１つにすぎない。他の実施形態では、容器本体８１２は、一体型（単一部品）構成を有してもよく、その場合、締結具は、必要とされず、図８Ｃおよび８Ｄに示される下側シール部材８２６の必要性を排除し得る。

いくつかの実施形態では、再活性化装置８００は、加えて、使用済み再活性化流体を収集する、廃棄用レセプタクルに結合される、出力ポートまたは継手（図示せず）を含んでもよい。本構成によって、ポンプは、再活性化プロセスの全ての部分の間、供給リザーバから容器８０４を通して、新しい再活性化流体を連続的に流れるように動作されてもよい。

図９は、他の実施形態による、接地電極アセンブリ２０８が配置された、再活性化装置（または清浄装置）９００の実施例の概略図である。再活性化装置９００は、減圧ポンプ９０８等の負圧印加デバイスと連通する、容器９０４を含んでもよい。容器９０４は、内部チャンバ９１４を画定する、容器本体９１２を含んでもよい。容器９０４は、出力ポートとしての役割を果たし、出力ラインを介して、減圧ポンプ９０８と連通する、流体ポートまたは継手９１８を含んでもよい。いくつかの実施形態では、内部チャンバ９１４は、図８に関連して前述のように、プレナムベース２０４の搭載用レセプタクル３１６の内側表面と同様に構成されてもよい。再活性化装置９００は、加えて、流体ポート９１８と減圧ポンプ９０８との間に液体トラップ９４２を含み、液体が減圧ポンプ９０８に進入しないように防止してもよい。この場合、出力ラインは、流体ポート９１８と液体トラップ９４２との間の管類９４４と、液体トラップ９４２と減圧ポンプ９０８との間の管類９４６とを含んでもよい。再活性化装置９００はさらに、再活性化流体９５２を含む供給リザーバ９５０を含んでもよい。

動作時、接地電極アセンブリ２０８は、容器９０４内に載置される、またはそこに搭載され、接地電極アセンブリ２０８を伴う容器９０４は、上部電極表面４３８が、直接、再活性化流体９５２に暴露されるように、リザーバ９５０内に浸漬される。減圧ポンプ９０８は、次いで、接地電極２２２を横断して圧力差を発生させるように動作され、それによって、主に、上部電極表面４３８から底部電極表面４４０への方向に、接地電極２２２を通した再活性化流体９３２の潅流を誘発する。

いくつかの実施形態では、容器８０４または９０４は、複数の接地電極アセンブリ２０８を同時に収容するようなサイズにされてもよい。代替として、再活性化装置８００または９００は、個別の接地電極アセンブリ２０８を含むために、複数の容器８０４または９０４を含んでもよい。１つまたはそれを上回る入力ポートおよび／または出力ポートが、これらの実施形態において提供されてもよい。

用語「信号通信する」は、本明細書で使用されるように、２つまたはそれを上回るシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールが、いくつかのタイプの信号経路を経由して進行する信号を介して、相互に通信可能であることを意味することが理解され得る。信号は、第１および第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュール間の信号経路に沿って、第１のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールから第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールに情報、電力、もしくはエネルギーを通信し得る、通信、電力、データ、またはエネルギー信号であってもよい。信号経路は、物理的、電気、磁気、電磁、電気化学、光学、有線、またはワイヤレス接続を含んでもよい。信号経路はまた、第１および第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュール間の付加的システム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールを含んでもよい。

より一般的には、一般に、「連通する」および「連通している」（例えば、第１の構成要素は、第２の構成要素と「連通する」または「連通している」）等の用語は、本明細書では、２つまたはそれを上回る構成要素もしくは要素間の構造的、機能的、機械的、電気的、信号的、光学的、磁気的、電磁気的、イオン的、または流体的関係を指すために使用される。したがって、１つの構成要素が、第２の構成要素と連通すると言われる場合、付加的構成要素が、第１と第２の構成要素との間に存在するか、そして／または動作可能に関連付けられる、あるいは係合され得る可能性を排除することを意図するものではない。

本発明の種々の側面または詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく、変更されてもよいことを理解されたい。さらに、前述の説明は、例証の目的にすぎず、制限の目的のためではなく、本発明は、請求項によって定義される。

Claims (16)

1. 電気生理学のためのプレナムアセンブリであって、
   前記プレナムアセンブリは、
   接地電極アセンブリと、
   プレナムベースと
   を備え、
   前記接地電極アセンブリは、
   上部筐体表面、底部筐体表面、内側筐体表面、前記上部筐体表面において開放する第１のチャンバ、および前記底部筐体表面において開放する第２のチャンバを備える筐体であって、前記内側筐体表面は、内側開口部を画定する内側肩部を備え、前記第２のチャンバは、前記内側開口部において前記第１のチャンバと連通する、筐体と、
   上部電極表面、底部電極表面、および外側側方電極表面を備える電極であって、前記電極は、前記外側側方電極表面が、界面において前記内側筐体表面に面し、前記底部電極表面の一部が、前記内側開口部において前記第２のチャンバに暴露されるように、前記第１のチャンバ内に位置付けられる、電極と
   を備え、
   前記プレナムベースは、
   上部ベース表面と、
   底部ベース表面と、
   前記上部ベース表面に開放する搭載用レセプタクルを画定する内側レセプタクル表面であって、前記接地電極アセンブリが、前記搭載用レセプタクル内に搭載され、かつ、前記搭載用レセプタクルから除去可能である、内側レセプタクル表面と、
   前記底部電極表面と信号連通する接地回路と
   を備え、
   前記接地回路の少なくとも一部は、前記第２のチャンバ内に位置し、
   前記接地回路は、ばねを備え、前記ばねは、前記接地電極アセンブリが前記搭載用レセプタクル内に搭載されると、前記ばねが前記底部電極表面と接触するように圧縮されるように、前記搭載用レセプタクル内に搭載される、プレナムアセンブリ。
2. 前記筐体は、前記筐体を搭載用レセプタクルに係合するための係合デバイスを備え、係合の後に前記筐体が前記搭載用レセプタクルから除去可能である、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
3. 前記筐体は、外側側方筐体表面を備え、前記係合デバイスは、前記外側側方筐体表面上に位置付けられるか、または前記外側側方筐体表面と統合される、請求項２に記載のプレナムアセンブリ。
4. 前記係合デバイスは、ねじ山付き区分を備える、請求項２に記載のプレナムアセンブリ。
5. 前記界面を、前記第２のチャンバから流体的に隔離するために位置するシール部材を備える、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
6. 前記シール部材は、前記底部電極表面と前記内側肩部との間に位置すること、または前記内側肩部は、チャネルを備え、前記シール部材は、前記チャネル内に位置することのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
7. 前記上部電極表面は、前記上部筐体表面と実質的に同一平面にあるか、または前記上部電極表面は、前記上部筐体表面から陥凹され、寒天ブリッジの挿入を可能にする、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
8. 前記筐体は、第１の係合デバイスを備え、前記プレナムベースは、前記第１の係合デバイスに係合するために構成される第２の係合デバイスを備え、係合の後に前記第１の係合デバイスが前記第２の係合デバイスから除去可能である、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
9. 前記筐体は、外側側方筐体表面を備え、前記第１の係合デバイスは、前記外側側方筐体表面上に位置付けられるか、または前記外側側方筐体表面と統合され、前記第２の係合デバイスは、前記内側レセプタクル表面上に位置付けられるか、または前記内側レセプタクル表面と統合される、請求項８に記載のプレナムアセンブリ。
10. 前記第１の係合デバイスは、雄ねじを備え、前記第２の係合デバイスは、雌ねじを備える、請求項８に記載のプレナムアセンブリ。
11. 前記接地回路は、前記第２のチャンバの中に延在するプラグを備え、前記ばねは、前記接地電極アセンブリが前記搭載用レセプタクル内に搭載されると、前記底部電極表面と前記プラグとの間に圧縮される、請求項１に記載のプレナムアセンブリ。
12. 接地電極アセンブリを再活性化させるための方法であって、
    前記方法は、
    前記接地電極アセンブリをプレナムベース内の搭載位置から除去することであって、前記接地電極アセンブリは、筐体と、前記筐体内に位置付けられる電極とを備え、前記搭載位置では、前記接地電極アセンブリは、前記プレナムベースの搭載用レセプタクル内にあって、前記電極は、前記搭載用レセプタクル内の接地回路と電気接触し、前記接地電極アセンブリを除去することは、非破壊的様式において、前記電極を前記接地回路との電気接触から移動させることを含む、ことと、
    所定時間の間、前記接地電極アセンブリを再活性化流体中に浸漬させることと
    を含む、方法。
13. 浸漬後、前記電極が前記接地回路と電気接触するように、前記接地電極アセンブリを前記搭載用レセプタクル内に搭載することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記電極は、上部電極表面、底部電極表面、および前記上部電極表面と前記底部電極表面との間の電極厚さを備え、前記接地電極アセンブリを浸漬させることは、前記再活性化流体が前記上部電極表面からおよび前記底部電極表面から前記電極厚さの中に受動的に拡散するために十分な時間の間、前記再活性化流体浴中に前記接地電極アセンブリを留置することを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記電極は、上部電極表面、底部電極表面、および前記上部電極表面と前記底部電極表面との間の電極厚さを備え、前記接地電極アセンブリを浸漬させることは、前記接地電極アセンブリを、前記再活性化流体を含む容器中に留置することと、前記電極厚さを横断して圧力差を適用し、前記電極厚さを通して前記再活性化流体を灌流させることとを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記電極は、前記接地電極アセンブリを浸漬させることが、前記上部電極表面の少なくとも一部および前記底部電極表面の少なくとも一部を前記再活性化流体に暴露させるように、前記筐体内に位置付けられる、請求項１２に記載の方法。