JP7329295B2 - 電極および電極キット - Google Patents

Description

本出願における開示は、電極および電極キットに関する。

ＤＮＡやＲＮＡ等の核酸分子やタンパク質等の生体物質、薬剤の有効成分となる化合物等を外来物質として標的細胞内に導入する方法が多く開発されている。特に核酸分子を細胞内に導入する遺伝子導入技術は遺伝子工学の基礎技術である。そのため、遺伝子導入技術は、遺伝子組み換え作物、遺伝子治療、ゲノム解析、ゲノム編集技術等の幅広い分野において必要とされている。

遺伝子導入技術の手法としては、生物学的手法、化学的手法、物理的手法に分類することができる。なかでも物理的手法は、生物学的手法および化学的手法に比べて、細胞に対する毒性を考慮する必要がなく、適用細胞の制限がないという利点を有する。特にエレクトロポレーション法は、物理的手法の中で最も汎用性が高く普及している手法である。

一般的なエレクトロポレーションは、２本の平板電極が配置されたキュベットに、細胞懸濁液を入れて電気パルスを与える。そのため、付着性細胞に分子を導入する場合には、細胞を基板等から剥離して細胞懸濁液を調製し、細胞に電場を印加した後、再び基板等に播種して培養するという工程で行われる。しかしながら、細胞を剥離するためのトリプシン等の酵素処理は、細胞膜や細胞膜表面にあるタンパク質および細胞骨格にダメージを与えてしまう。そこで、細胞の剥離によるダメージを与えないよう、特許文献１に開示されるように、付着性細胞を基板等から剥離せずにエレクトロポレーションを行う脚付電極が開発されている。

特許４７１３６７１号公報

特許文献１に開示される付着性細胞へのエレクトロポレーションは、プレートに培養した細胞上に脚付電極を配置して、細胞が接着状態のまま電気パルスを与えてエレクトロポレーションを行う。図８に従来の脚付電極を示す。図８Ａは脚付電極の全体を示している。図８Ｂは、脚付電極先端の側面を正面にみた概略図を示す。図８Ｃは、脚付電極の底面を正面にみた概略図を示す。脚付電極は、導電体８１にエポキシ等の絶縁体８２が被覆され、先端は導電体８１が露出している。そして、脚付電極は、先端に脚８３を具備している。脚付電極は、脚８３を具備することで、基板等に接着している細胞と導電体８１とが一定の距離を保ち、細胞に導電体８１が接触することなくエレクトロポレーションを行える。しかしながら、脚付電極は、導電体８１と細胞を接触させないものの、基板等に接触している脚８３部分が小さい。そのため、基板等に脚付電極を接触させて配置する際、脚付電極がぐらつきやすく所定の位置に維持することが難しい。したがって、脚付電極を使用した場合、脚付電極（導電体８１）を所定の位置に維持し難いことから導電体８１と細胞が張り付く基板間の距離が実験ごとに安定せず、エレクトロポレーションを同じ条件で行うことが困難であるという問題がある。

そこで、本出願における開示は、所定の位置に配置しやすい電極および電極キットを提供することを課題とする。本出願における開示のその他の任意付加的な効果は、発明を実施するための形態において明らかにされる。

（１）エレクトロポレーションを行うための電極であって、
電極は、
少なくとも２つ以上の導電体と、
各導電体を保持しつつ、各導電体の少なくとも一方の端部を外部に露出させる部材と、
を含み、
部材は、
各導電体の一方の端部が露出する第１面と、
第１面に設けられた少なくとも１つ以上の凸部と、
を有し、
凸部が第１面から軸方向に突出する長さは、各導電体の一方の端部が第１面から露出した長さよりも長い、
電極。
（２）凸部は、２つ以上であって、それぞれが離間している、
上記（１）に記載の電極。
（３）第１面の外周部分の内、対向する導電体を延長した仮想線により挟まれる部分を外周仮想領域と規定した際に、
凸部を離間することで設けた隙間と外周仮想領域とは、少なくとも一部がオーバーラップする、
上記（２）に記載の電極。
（４）第１面に傾斜部が設けられる、
上記（１）に記載の電極。
（５）第１面に傾斜部が設けられる、
上記（２）に記載の電極。
（６）第１面に傾斜部が設けられる、
上記（３）に記載の電極。
（７）凸部は、第１面に露出する各導電体より外周側に配置される、
上記（１）～（６）のいずれか一つに記載の電極。
（８）部材は、
貫通孔および／または第１面に凹部を有し、
貫通孔は、第１面と第１面以外の面とを貫通し、
凹部は、第１面から部材の軸方向にへこみ、部材の側面方向に貫通する、
上記（１）～（６）のいずれか一つに記載の電極。
（９）部材は、
貫通孔および／または第１面に凹部を有し、
貫通孔は、第１面と第１面以外の面とを貫通し、
凹部は、第１面から部材の軸方向にへこみ、部材の側面方向に貫通する、
上記（７）に記載の電極。
（１０）上記（１）～（６）のいずれか一つに記載の電極と、
電源に接続されるホルダと、
を含み、
各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
電極キット。
（１１）上記（７）に記載の電極と、
電源に接続されるホルダと、
を含み、
各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
電極キット。
（１２）上記（８）に記載の電極と、
電源に接続されるホルダと、
を含み、
各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
電極キット。
（１３）上記（９）に記載の電極と、
電源に接続されるホルダと、
を含み、
各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
電極キット。

本出願で開示する電極は、細胞へのエレクトロポレーションを行う際、所定の位置に配置しやすい。

図１Ａは、電極１Ａの外観の一例を模式的に示す図。図１Ｂは、電極１Ａの第１面３１を正面にみた図。図１Ｃは、図１ＢのＸ－Ｘ’における矢視断面図。 図２Ａは、電極１Ｂの第１面３１を正面にみた図。図２Ｂは、図２ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図。 図３Ａは、電極１Ｃの第１面３１を正面にみた図。図３Ｂは、図３ＡのＹ－Ｙ’における矢視断面図。 部材３の第１面３１に設けた凸部３４を例示する図。 部材３が凹部３７または貫通孔３８を具備する電極１Ｄ～１Ｆの概略図。図５Ａは、電極１Ｄの第１面３１を正面にみた図。図５Ｂは、図５ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図。図５Ｃは、電極１Ｅの第１面３１を正面にみた図。図５Ｄは、図５ＣのＸ－Ｘ’における矢視断面図。図５Ｅは、電極１Ｆの第１面３１を正面にみた図。図５Ｆは、図５ＥのＸ－Ｘ’における矢視断面図。 実施例１で使用した電極１の概略図。図６Ａは、電極１の第１面３１を正面にみた図。図６Ｂは、図６ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図。 図面代用写真であり、エレクトロポレーション後の付着性細胞の蛍光顕微鏡写真。 従来の脚付電極を示す図。図８Ａは、図面代用写真であり、従来の脚付電極を示す写真。図８Ｂは、従来の脚付電極の側面を正面にみた概略図。図８Ｃは、従来の脚付電極の底面を正面にみた概略図。

以下、図面を参照しつつ、電極および電極キットの実施形態について、詳しく説明する。なお、本明細書において、同種の機能を有する部材には、同一又は類似の符号が付されている。そして、同一又は類似の符号の付された部材について、繰り返しとなる説明が省略される場合がある。

また、図面において示す各構成の位置、大きさ、範囲などは、理解を容易とするため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、本出願における開示は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

（電極の第１の実施形態）
図１～４を参照して、第１の実施形態に係る電極１Ａ～１Ｃについて説明する。図１Ａは、第１の実施形態に係る電極１Ａの外観の一例を模式的に示す図である。図１Ｂは、電極１Ａの第１面３１を正面にみた図である。図１Ｃは、図１ＢのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。図２Ａは、電極１Ｂの第１面３１を正面にみた図である。図２Ｂは、図２ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。図３Ａは、電極１Ｃの第１面３１を正面にみた図である。図３Ｂは、図３ＡのＹ－Ｙ’における矢視断面図である。図４は、部材３の第１面３１に設けた凸部３４を例示する図である。

第１の実施形態に係る電極１Ａは、細胞にエレクトロポレーションを行う際に用いられる。電極１は、少なくとも２つ以上の導電体２（以下の説明では、２つ以上の導電体について、単に「導電体」と記載することがある。）と、部材３とを少なくとも具備する。

導電体２は、後述する部材３に保持される。そして、導電体２は、外部の電源と電気的に接続され、電源から供給される電気パルスによって細胞にエレクトロポレーションを行う。導電体２は、電源から供給される電気パルスを導通できればよく、導電体２の形状や材料に特に制限はない。導電体２の形状としては、例えば、板状、棒状等が挙げられる。図１に示す例では、導電体２は板状である。また、導電体２の材料としては、例えば、金、白金、ステンレス、チタン、クロム、タングステン、カーボン等が挙げられる。なお、２つ以上の導電体２の各々は、形状および材料が同じであってもよいし、細胞にエレクトロポレーションを行える範囲内であれば形状または材料が異なっていてもよい。

部材３は、導電体２を保持し、導電体２が細胞にエレクトロポレーションを行えるよう導電体２の少なくとも一方の端部を部材３の表面から露出させる。また、部材３に保持された導電体２の他方の端部は、外部の電源と電気的に接続できればよく、部材３の表面から露出されていてもよいし、部材３の表面から露出されていなくてもよい。なお、本明細書では、部材３の付着性細胞にエレクトロポレーションを行う導電体２の一方の端部（以下、「端部２１」と記載することがある。）が露出する面を第１面３１と規定し、第１面３１と対向する面を第２面３２と規定する。

図１に示す例では、部材３に保持される導電体２の他方の端部（以下、「端部２２」と記載することがある。なお、図面の複雑化を省略するため、一部の図面においては符号「２１」および「２２」は省略されることがある。）は、部材３の第２面３２に露出している。代替的に、図示は省略するが、導電体２の端部２２が第２面３２に露出しなくてもよい。その場合には、外部の電源と電気的に接続できるように、部材３は、第２面３２から導電体２の端部に通じる挿通孔を具備してもよい。さらに部材３に保持される導電体２はＬ字状であってもよい。図２は、部材３にＬ字状の導電体２を保持する電極１Ｂを示す。電極１Ｂの部材３はＬ字状の導電体２を保持しているため、導電体２の端部２１を第１面３１に露出させると、図２に示す例では、導電体２の端部２２は部材３の側面３３に露出する。したがって、電極１Ｂでは、部材３の側面３３に露出する導電体２の端部２２が、外部の電源と電気的に接続される。

図１に示す例では、部材３は円筒状であるが、部材３は導電体２を保持できればよく、その形状は特に制限はない。部材３の形状としては、円筒状以外の形状、例えば多角柱状であってもよい。また、部材３は、絶縁体であれば材料に特に制限はなく、例えば、樹脂等が挙げられる。樹脂としては、例えば、シリコン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、熱硬化性ウレタン、エポキシ、アクリル等が挙げられる。

また、部材３に保持される導電体２は、エレクトロポレーションを行う際、プラス極、マイナス極を有する必要がある。したがって、部材３は、少なくとも２つの導電体２を保持するが、それ以上の導電体２を保持することを制限するものではない。部材３が保持する導電体２の数は、例えば、２つ、３つ、４つ等とすることができる。なお、従来の脚付電極は、図８に示すように３つの導電体８１それぞれが絶縁体８２で被覆される。そのため、絶縁体８２が導電体８１を保持する部材に相当すると解釈した場合、絶縁体８２は少なくとも２つ以上の導電体８１を保持するものではない。したがって、本出願で開示する電極１が具備する構成は、従来技術の脚付電極の構成と異なることは明らかである。

導電体２の端部２１が第１面３１から露出した長さ（換言すると、第１面３１から突出している導電体２の長さ）は、細胞にエレクトロポレーションを行うことができれば特に制限はない。第１面３１と導電体２の端部２１の端面がそろっていれば、エレクトロポレーションを行えるが、第１面３１から導電体２の端部２１が突出していることが好ましい。エレクトロポレーションを行う際、エレクトロポレーションバッファー（以下において、「バッファー」と記載する場合がある。）量、第１面３１から露出する導電体２の表面積等によってその効率は変化する。したがって、第１の実施形態に係る電極１Ａを使用する状況に応じて、エレクトロポレーションの効率が所望のものとなるように、第１面３１から露出させる導電体２の表面積を適宜設計すればよい。

部材３は、少なくとも１つ以上の凸部３４を具備する。凸部３４は、部材３の第１面３１に設けられ、部材３の軸Ｌ方向に突出している。本明細書において、部材３の軸（Ｌ）方向とは、部材３が例えば円柱状や多角柱等の柱状の場合、柱状の中心軸の方向を意味する。なお、部材３の形状が柱状でない場合は、第１面３１の略鉛直方向を軸方向としてもよい。また、２つ以上の導電体２が略平行となるように部材３に保持されている場合は、軸方向は導電体２と平行となる方向といってもよい。

そして、凸部３４が第１面３１から軸Ｌ方向に突出する長さは、各導電体２の端部２１が第１面３１から露出した長さよりも長い。そのため、実施形態１に係る電極１Ａを用いて基板等に接着した付着性細胞にエレクトロポレーションを行う場合、凸部３４の先端が第１面３１に露出する導電体２の端部２１よりも基板側に位置するので、導電体２の端部２１が付着性細胞に接触しない。したがって、電気パルスの供給により付着性細胞が大きなダメージを受けてしまうことを防ぐ。なお、本出願で開示する電極１Ａは、接着状態の付着性細胞のエレクトロポレーションに好適に使用できるが、浮遊細胞等のその他の細胞のエレクトロポレーションにも使用できる。その場合、凸部３４が第１面３１から軸Ｌ方向に突出する長さを適宜調整すればよい。

また、第１の実施形態に係る電極１Ａは、部材３が凸部３４を具備することで、電極１Ａを基板等に設置した際、凸部３４が基板等に当接し電極１Ａの姿勢を保持する。したがって、部材３の第１面３１に露出する導電体２を所定の位置に維持しやすくなる。従来の脚付電極は、その構造上電極の先端以外に脚を設けることはできなかった。一方で、電極１Ａは、部材３が導電体２を保持していることから、第１面３１に凸部３４を設けることができる。図１に示す例では、凸部３４は、部材３の第１面３１の外周に沿って設けられている。外周に沿って凸部３４を設けることで、電極１Ａを基板等に設置した際、凸部３４と基板等の接触する部分が大きくなり、電極１Ａを設置した場所に安定して導電体２を維持しやすくなる。

凸部３４は、電極１Ａを設置した際、導電体２が電極１Ａを設置した場所で安定に維持されるであれば、その数、形状、配置する場所に特に制限はない。ところで、凸部３４は第１面３１から突出しているため、電極１Ａをバッファーに入れると、第１面３１と凸部３４によって囲まれる空間に空気が残存するおそれがある。空気が残存すると対向する導電体２の間の導通に支障がでるおそれがある。したがって、凸部３４は、バッファーに入れた際に部材３の第１面３１周辺の空気が残存しないように設計することが好ましい。図１に示す例では、部材３の第１面３１周辺の空気が残存しないように、２つの凸部３４を離間して設け隙間３５を形成している。なお、後述するとおり、第１面３１の外周全体に凸部３４を設け、部材３に残存する空気を逃がす貫通孔を設けてもよい。

また、第１面３１に傾斜部３６を設けることで、第１面３１から空気を外部に移動しやすくしてもよい。図３は、対向する導電体２で挟まれる第１面３１に傾斜部３６を設けた電極１Ｃの例を示す。傾斜部３６は、電極１Ｃをバッファーに入れた際に、対向する導電体２で挟まれ部分の空気が浮力により傾斜部３６を伝って部材３の外周方向に移動しやすくなる形状であれば特に制限はない。図３に示す例では、軸Ｌ方向と略直交し対向する導電体２に略直交する方向をＤ１と規定し、第１面３１から凸部３４が突出する方向と反対側の方向をＤ２と規定する。図３Ｂに示す例では、傾斜部３６は、対向する導電体２で挟まれた第１面３１の略中央部分から、任意の傾斜面３６aがＤ１方向であって、且つ、部材３の外周に向かうほどＤ２方向に傾斜する。したがって、電極１Ｃをバッファーに入れても空気が第１面３１の傾斜部３６に沿って部材３の外周方向に移動する。なお、限定されるものではないが、傾斜部３６の傾斜方向に隙間３５が形成されることが好ましい。

なお、図３Ｂに示す例では、傾斜部３６は対向する導電体２で挟まれた第１面３１の略中央部分から形成されている。代替的に、傾斜部３６は、第１面３１の対向する導電体２で挟まれた部分より外周側（図３Ａに示す例では、隙間３５に近い部分）に形成されてもよい。隙間３５に近い部分に傾斜部３６が形成された場合、図１および図２に示す例と同様、導電体２が第１面３１から露出する表面積を容易に調整できる。

また、導電体２が第１面３１から露出する表面積を容易に調整するとの観点では、対向する導電体２で挟まれた第１面３１の内、導電体２から離間した部分に傾斜部３６が形成されてもよい。図３Ｂに示す例では、傾斜部３６は導電体２に接するように形成されているが、導電体２から離間（図３Ａに示す例では、導電体２からＹ－Ｙ’で示す点線方向）した部分に傾斜部３６を形成することで、導電体２が第１面３１から露出する表面積を容易に調整できる。

凸部３４は、複数の導電体２の間に配置してもよいが、導電体２には、電気パルスが供給される。電界に与える影響を小さくするよう凸部３４は導電体２の間に配置しない方が好ましい。また、凸部３４は、第１面３１に露出する導電体２より外周側に配置されることがより好ましい。導電体２の外側に凸部３４が配置されることで、電極１Ａを基板等に設置した際、凸部３４と基板等の接触する部分が大きくなり、電極１Ａを設置した場所に安定して導電体２を維持できる。また、導電体２の外側に凸部３４が配置されると、凸部３４の任意の箇所を結ぶ距離を長くできることから、電極１Ａを基板等に設置した際、電極１Ａを設置した場所に安定して導電体２を維持できる。制限するものではないが、図４に、図１に示す例とは異なる凸部３４を設けた例を示す。図４は、部材３の第１面３１を正面にみたものである。図４Ａは、図１Ｂに示す例の凸部３４を９０度回転させて配置した例である。図４Ｂ～４Ｄは、凸部３４の数を２つ、３つ、４つとした例である。また、図４Ｄに示す例のように、凸部３４は、第１面３１の外周よりも内側に配置してもよい。図４に示す例では、凸部３４と凸部３４が離間して隙間３５を形成している。したがって、電極１をバッファーに入れた際に、第１面３１周辺の空気は第１面３１を伝っていずれかの隙間から部材３の外に移動できる。

なお、上記のとおり、対向する導電体２間の導通との観点では、対向する導電体２の間に空気が残存しないことが好ましい。したがって、図１Ｂに示すよう、第１面３１の外周部分の内、対向する導電体２を延長した仮想線ＩＬにより挟まれる部分を外周仮想領域ＩＲと規定した際に、凸部３４を離間することで設けた隙間３５と外周仮想領域ＩＲとは、少なくとも一部がオーバーラップすることが好ましい。隙間３５の少なくとも一部を外周仮想領域ＩＲとオーバーラップすることで、対向する導電体２の間の空気が凸部３４の隙間３５から逃げやすくなる。なお、図１Ｂに示す例では、隙間３５の全てが外周仮想領域ＩＲに含まれているが、図４Ｂに示すように外周仮想領域ＩＲを全て含むように隙間３５を大きくしてもよい。また、図４Ｃに示すように、隙間の一つが外周仮想領域ＩＲとオーバーラップしてもよい。

第１の実施形態に係る電極１Ａ～１Ｃは、以下の効果を奏する。
（１）電極１Ａ～１Ｃの部材３は、第１面３１に凸部３４を具備するため、電極１Ａ～１Ｃを基板等に設置した際、電極１Ａ～１Ｃを設置した場所に安定して導電体２を維持できる。また、従来の電極は、導電体８１を先ず絶縁体８２で被覆し、その後、絶縁体８２で被覆した導電体８１を保持部分に保持することで作製している。そのため、図８に示すように保持部分から導電体８１の先端までの距離が比較的長い。一方、電極１Ａ～１Ｃでは、第１面３１から露出する部分を除き、導電体２は部材３で保持されていることから、従来の電極と比較して、使用時の電極の重心を下げることができる。したがって、電極１Ａ～１Ｃを用いることで、エレクトロポレーションを安定して実行できる。
（２）凸部３４が第１面３１から軸Ｌ方向に突出する長さは、導電体２の端部２１が第１面３１から露出した長さよりも長い。したがって、電極１Ａ～１Ｃを付着性細胞のエレクトロポレーションに用いた場合、導電体２が付着性細胞に接触することなくエレクトロポレーションを実行できる。
（３）対向する導電体２で挟まれる第１面３１に傾斜部３６が設けられる場合、バッファーに入れても空気が傾斜部３６に沿って部材３の外周側に移動する。したがって、導電体２の間に空気が残存する可能性が低くなる。
（４）電極１Ａ～１Ｃは電源とは別体として扱えるので、電極１Ａ～１Ｃを使い捨ての電極としても使用できる。

（電極の第２実施形態）
図５を参照して、第２の実施形態に係る電極１Ｄ～１Ｆについて説明する。図５は、部材３が凹部３７および／または貫通孔３８を具備した電極１Ｄ～１Ｆの例を示す概略図である。図５Ａは、電極１Ｄの第１面３１を正面にみた図である。図５Ｂは、図５ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。図５Ｃは、電極１Ｅの第１面３１を正面にみた図である。図５Ｄは、図５ＣのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。図５Ｅは、電極１Ｆの第１面３１を正面にみた図である。図５Ｆは、図５ＥのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。

第２の実施形態に係る電極１Ｄ～１Ｆは、部材３が貫通孔３８および／または第１面３１に凹部３７を具備する点で第１の実施形態と異なる。したがって、第２の実施形態に係る電極１Ｄ～Ｆでは、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態において説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。よって、第２の実施形態において明示的に説明されなかったとしても、第１の実施形態で説明済みの事項を採用可能であることは言うまでもない。

凹部３７は、第１面３１に設けられ、部材の軸Ｌ方向にへこみ、部材３の側面３３方向に貫通している。また、貫通孔３８は、第１面３１と第１面３１以外の面を貫通する。部材３が凹部３７および／または貫通孔３８を具備することで、第１面３１と凸部３４で囲まれる空間は、凹部３７および／または貫通孔３８を介して部材３の外部とつながる。したがって、電極１Ｄ～１Ｆをバッファーに入れる際、凹部３７および／または貫通孔３８から第１面３１と凸部３４に囲まれる空間の空気をより確実に抜くことができる。

第１面３１に設けられる凹部３７および貫通孔３８は、第１面３１と凸部３４に囲まれる空間をつなげることができれば、その数、配置は特に制限はなく、部材３は凹部３７、貫通孔３８のいずれか一方を具備してもよく、両方を具備してもよい。

図５Ａ～５Ｄに示す電極１Ｄ、１Ｅの例では、導電体２の間に第１面３１から軸Ｌ方向にへこみ、側面３３方向に貫通する凹部３７が設けられている。また、図５Ｃ、５Ｄに示す電極１Ｅの例では、３つの導電体２が部材３に保持され、部材３は２つの凹部３７が設けられている。また、図５Ｅ、５Ｆに示す電極１Ｆの例では、部材３は、第１面３１と第２面３２を貫通する貫通孔３８が設けられている。電極１Ｆのように部材３が貫通孔３８を具備することで、部材３は第１面３１の外周に切れ間なく１つの凸部３４を具備してもよい。図示はしていないが貫通孔３８は、第１面３１から側面３３に貫通してもよい。なお、図５に示す電極１Ｄ～１Ｆの例では、凹部３７または貫通孔３８は、導電体２の間に設けられているが、それ以外の場所、例えば、導電体２と部材３の外周との間に設けてもよい。

第２の実施形態に係る電極１Ｄ～１Ｆは、第１の実施形態に係る電極１Ａ～１Ｃが奏する効果に加え、以下の効果を相乗的に奏する。
（１）部材３が凹部３７および／または貫通孔３８を具備することで、第１面３１と凸部３４に囲まれる空間の空気をより確実に抜くことができる。したがって、第１面３１に露出した導電体２が空気に接触することなくエレクトロポレーションを実行できる。
（２）第１の実施形態に係る電極１Ａ～１Ｃの場合、凸部３４が第１面３１から軸Ｌ方向に突出する長さは、用途に応じて設計する必要がある。例えば、付着性細胞にエレクトロポレーションを実施する場合、凸部３４が第１面３１から軸Ｌ方向に突出する長さは比較的短くなる。そうすると、凸部３４を離間することで形成する隙間３５の大きさは、凸部３４の幅に依存することになる。一方、第２の実施形態に係る電極１Ｄ～１Ｆは、凸部３４が突出する長さによらず、凹部３７および／または貫通孔３８のサイズが決められるので、設計の自由度が向上する。

（電極キットの実施形態）
電極キットは、電極１Ａ～１Ｆとホルダを少なくとも具備する。電極キットが具備する電極１Ａ～１Ｆは、上記実施形態で説明済みである。したがって、電極１Ａ～１Ｆに関しては、繰り返しとなる記載は省略する。

ホルダは、外部の電源と電極１Ａ～１Ｆの部材３に保持された導電体２とを電気的に接続させ、外部の電源から導電体２に電力を供給するものである。ホルダは、外部の電源と部材３の導電体２とを電気的に接続できれば、特に制限はない。例えば、図１に示す電極１Ａの例では、第２面３２から導電体２が突出して露出しているので、突出した導電体２に嵌合させるホルダを用いてもよい。また、図２に示す電極１Ｂの例では、部材３の側面３３に導電体２が露出しているので、部材３の側面３３に露出する導電体２に接触させて、導電体２と電気的な接続を形成するホルダを用いてもよい。さらに、外部の電源と電気的に接続する導電体２が部材３から露出せず、部材３が導電体２につながる挿通孔を具備する場合には、ホルダは導電体２に電気的な接続ができるよう挿通孔に挿入される挿入部を具備すればよい。

実施形態に係る電極キットは、上記の実施形態に係る電極１を含むことが特徴である。したがって、上記の実施形態に係る電極１Ａ～１Ｆと同様の効果を奏する。

なお、本発明は、上述の実施形態に制限されない。本発明の範囲内において、上述の各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、または、任意の構成要素の省略が可能である。

＜実施例１＞
電極１を用いて付着性細胞にエレクトロポレーションを行った。以下に使用した材料、装置および手順を記載する。また、図６には、使用した電極１を示す。図６Ａは、第１面３１を正面にみた図である。図６Ｂは、図６ＡのＸ－Ｘ’における矢視断面図である。電極１には、部材３に３つの板状の導電体２が保持されたものを使用した。
〔材料および装置〕
・２４ウェルプレートに接着したアフリカミドリザル腎臓細胞ＣＯＳ－１
・緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）遺伝子を組み込んだプラスミドＤＮＡ
・Ｏｐｔｉ－ＭＥＭ Ｉ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）（バッファー）
・後培養用細胞培養液（ＤＭＥＭ培地（シグマ）＋１０％ＦＢＳ（サーモ）ペニシリンーストレプトマイシン混合溶液（ナカライテスク）１００倍希釈添加）
・エレクトロポレーター（ＣＵＹ２１ＥＤＩＴ ＩＩ、株式会社ベックス）
・電極１（図６に示すａ～ｋの各サイズを表１に示す。）
・蛍光顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ ＤＩＡＰＨＯＴ３００、Ｎｉｋｏｎ ＨＢ－１０１０３ＡＦ 超高圧水銀ランプ電源装置）

〔手順〕
１．バッファーにプラスミドＤＮＡを加えプラスミドＤＮＡ濃度を５μｇ／μＬとした。
２．細胞が接着したウェルをバッファーで洗浄した。
３．１．で用意したプラスミドＤＮＡが入ったバッファー２５０μＬをウェルに加えた。
４．電極１を細胞が剥がれないようにウェルに配置した。
５．エレクトロポレーションを実行した。エレクトロポレーションは、電極１の中央の導電体２をプラス、両側の２つの導電体２をマイナスとなるようにエレクトロポレーターと接続して、減衰波（Ｄｅｃａｙ（Ｖ））モードで細胞に電気パルスを供給した。減衰波モードにおけるポレーションパルス（Ｐｐ）、ドライビングパルス（Ｐｄ）は以下の設定とした。
・Ｐｐ設定値
電圧：２５０Ｖ
パルス幅（Ｐｏｎ）：１０ｍｓ
パルス間隔（Ｐｏｆｆ）：５０ｍｓ
・Ｐｄ設定値
電圧：３０Ｖ
パルス幅（Ｐｏｎ）：５０ｍｓ
パルス間隔（Ｐｏｆｆ）：５０ｍｓ
パルス回数：５
パターン：＋／－
キャパシタンス：９４０μＦ
６．電極１をウェルから取り出し、細胞を回復させるためウェルプレートをＣＯ_２インキュベーターで１０分間保温した。
７．ウェルからバッファーを除き、あらかじめ保温しておいた後培養用細胞培養液を静かに加えた。
８．ウェルプレートをＣＯ_２インキュベーターに移し、後培養を開始した。
９．後培養４８時間後、ウェルプレートをＣＯ_２インキュベーターから取り出し、細胞を蛍光顕微鏡によって観察した。

＜比較例１＞
エレクトロポレーションに使用した電極を従来の脚付電極（ＬＦ５１３－５、株式会社ベックス）で行った以外は、実施例１と同様である。

実施例１で使用した電極１は、電極１をウェルに配置した際、部材３の凸部３４により安定して導電体２を所定の位置に維持できた。そして、電極１の部材３の第１面３１に露出した導電体２の端部２１よりも凸部３４の先端の方が外側に突出しているので、導電体２が細胞に接触することはなかった。したがって、実施例１では、電極１を用いることで、導電体２を所定の位置に維持でき、付着性細胞へのエレクトロポレーションを安定的に行うことができた。一方で、比較例１は、従来の脚付電極であったため、脚付電極を所定の位置に安定に維持することが困難であった。

エレクトロポレーションを行った後、後培養した付着性細胞を蛍光顕微鏡で観察した。図７に結果を示す。図７から、実施例１、比較例１ともにエレクトロポレーションによって付着性細胞にプラスミドＤＮＡが導入され、ＧＦＰが発現していることが示された。したがって、実施例１で使用した電極１は、従来の脚付電極と同程度の効率でエレクトロポレーションを行えることが示された。よって、電極１は従来の脚付電極よりも安定して導電体の位置を維持でき、かつ従来の脚付電極と同程度に付着性細胞に遺伝子導入できるので、電極１はエレクトロポレーションを簡便に実行できることが示された。

本出願で開示する電極および電極キットを用いると、細胞へのエレクトロポレーションの際に、電極を所定の位置に配置しやすい。したがって、細胞にエレクトロポレーションを行うための電極を扱う業者にとって有用である。

１、１Ａ～１Ｆ…電極、２…導電体、２１、２２…端部、３…部材、３１…第１面、３２…第２面、３３…側面、３４…凸部、３５…隙間、３６…傾斜部、３６ａ…傾斜部面、３７…凹部、３８…貫通孔、８１…導電体、８２…絶縁体、８３…脚、ＩＬ…仮想線、ＩＲ…外周仮想領域、Ｌ…軸

Claims (13)

1. エレクトロポレーションを行うための電極であって、
   電極は、
   少なくとも２つ以上の導電体と、
   各導電体の少なくとも一部を内部に保持しつつ、各導電体の少なくとも一方の端部を外部に突出させる部材と、
   を含み、
   部材は、
   各導電体の一方の端部が突出する第１面と、
   第１面に設けられた少なくとも１つ以上の凸部と、
   第１面に設けられた凹部と、
   を有し、
   凹部は、第１面から部材の軸方向にへこみ、且つ、部材の側面方向に貫通し、
   凸部が第１面から軸方向に突出する長さは、各導電体の一方の端部が第１面から突出した長さよりも長い、
   電極。
2. 凸部は、２つ以上であって、それぞれが離間している、
   請求項１に記載の電極。
3. 第１面の外周部分の内、対向する導電体を延長した仮想線により挟まれる部分を外周仮想領域と規定した際に、
   凸部を離間することで設けた隙間と外周仮想領域とは、少なくとも一部がオーバーラップする、
   請求項２に記載の電極。
4. 第１面に傾斜部が設けられる、
   請求項１に記載の電極。
5. 第１面に傾斜部が設けられる、
   請求項２に記載の電極。
6. 第１面に傾斜部が設けられる、
   請求項３に記載の電極。
7. 凸部は、第１面に突出する各導電体より外周側に配置される、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の電極。
8. 部材は、
   貫通孔を有し、
   貫通孔は、第１面と第１面以外の面とを貫通する、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の電極。
9. 部材は、
   貫通孔を有し、
   貫通孔は、第１面と第１面以外の面とを貫通する、
   請求項７に記載の電極。
10. 請求項１～６のいずれか一項に記載の電極と、
    電源に接続されるホルダと、
    を含み、
    各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
    電極キット。
11. 請求項７に記載の電極と、
    電源に接続されるホルダと、
    を含み、
    各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
    電極キット。
12. 請求項８に記載の電極と、
    電源に接続されるホルダと、
    を含み、
    各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
    電極キット。
13. 請求項９に記載の電極と、
    電源に接続されるホルダと、
    を含み、
    各導電体の他方の端部がホルダと電気的に接続され、電源から各導電体に電力が供給される、
    電極キット。