JP7474161B2

JP7474161B2 - 細胞計測プレート

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Publication number: JP7474161B2
Application number: JP2020154527A
Authority: JP
Inventors: 哲浦川
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2024-04-24
Anticipated expiration: 2040-09-15
Also published as: JP2022048619A

Description

本発明は、細胞外電位を計測するための細胞計測プレートに関する。

従来、複数の電極により構成される電極アレイ（Micro-Electrode Array）を備えた細胞計測容器を用いて、細胞の活動により生じる細胞外電位を計測するシステムが知られている。当該システムでは、例えば、神経細胞の細胞外電位を計測することができる。従来の細胞計測容器の構造は、特許文献１などに記載されている。

細胞計測容器の電極アレイは、複数の作用電極と、参照電極とを含む。細胞外電位を計測するときには、まず、細胞を含む培養液（細胞懸濁液）を、複数の作用電極の上に滴下する。その際、滴下された細胞懸濁液が、複数の作用電極を覆うようにする。しばらくすると、細胞懸濁液中の複数の細胞が、作用電極上に沈下して、細胞層を形成する。その後、複数の作用電極および参照電極に接続された計測装置により、細胞層の細胞外電位を計測する。

特表２００２－５２３７２６号公報

この種の細胞計測容器の計測面のうち、作用電極の付近においては、滴下された細胞懸濁液が、複数の作用電極を覆うように、良好に拡がる必要がある。その一方で、参照電極は、細胞懸濁液と非接触に維持される必要がある。このため、細胞計測容器の計測面は、細胞懸濁液が拡がる範囲を、精密に制御できることが求められる。

また、この種の細胞計測容器では、電極から延びる配線を保護するための絶縁層に、ＳｉＯ_２やポリイミドが使用される。ＳｉＯ_２は、比較的親水性が高い。このため、作用電極の付近をＳｉＯ_２で覆えば、細胞懸濁液が良好に拡がる。しかしながら、ＳｉＯ_２の成膜には、高価な真空成膜設備が必要であり、レジストパターンの形成のために多くの工数がかかる。一方、感光性ポリイミド等の感光性材料を使用すれば、レジストが不要であるため、少ない工数で安価に絶縁層を形成できる可能性がある。

ただし、感光性ポリイミドは、ＳｉＯ_２と比べて親水性が低い。このため、作用電極の付近を感光性ポリイミドで覆うと、細胞懸濁液が良好に拡がらない場合がある。感光性ポリイミドの上面に、別途親水化処理を施すことも可能であるが、そうすると、細胞計測容器の製造時の工数が多くなる。また、細胞計測容器を繰り返し使用する場合には、細胞計測容器を洗浄する度に、再度親水化処理が必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、細胞懸濁液に含まれる細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測プレートにおいて、親水面を容易に得ることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、細胞懸濁液が滴下される計測面となる上面を有し、前記細胞懸濁液に含まれる細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測プレートであって、ベース層と、前記ベース層の上面に位置する導体層と、前記ベース層および前記導体層の上面の一部分を覆う絶縁層と、を有し、前記ベース層に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも小さく、前記導体層は、前記絶縁層から露出した作用電極および参照電極を有し、前記計測面は、前記作用電極が配置される作用領域と、前記作用領域の外側に位置し、前記参照電極が配置される参照領域と、前記作用領域よりも外側かつ前記参照領域よりも内側に位置する、疎水領域と、を有し、前記作用領域の少なくとも一部分において、前記ベース層の上面が露出しており、前記導体層は、前記疎水領域において前記作用領域を包囲し、かつ、上面の少なくとも一部が露出する環状の部位をさらに含み、前記疎水領域に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも大きい。

本願の第２発明は、第１発明の細胞計測プレートであって、前記ベース層の材料はガラスである。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の細胞計測プレートであって、前記絶縁層の材料は、感光性ポリイミドである。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の細胞計測プレートであって、前記導体層は、前記作用電極から延びる第１配線を有し、前記作用領域のうち、前記第１配線の上面は、前記絶縁層に覆われている。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の細胞計測プレートであって、前記計測面は、前記作用領域よりも外側かつ前記参照領域よりも内側に、疎水領域を有し、前記疎水領域は、前記作用領域を包囲する環状の前記絶縁層を含み、かつ、前記絶縁層の上面が、半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有する。

本願の第６発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の細胞計測プレートであって、前記絶縁層は、前記疎水領域において前記作用領域を包囲し、かつ、前記導体層を覆う環状の部位を含み、前記絶縁層の前記環状の部位は、上面が半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有し、前記凹凸形状を構成する溝の底部において前記導体層の上面が露出し、前記導体層に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも大きい。

本願の第１発明～第６発明によれば、ベース層の上面を露出させることで、絶縁層よりも親水性が高い親水面を、容易に得ることができる。また、作用領域に滴下された細胞懸濁液が、疎水領域により堰き止められる。これにより、細胞懸濁液が参照領域まで拡がることを抑制できる。

第１実施形態に係る細胞計測容器の斜視図である。第１実施形態に係る細胞計測容器の上面図である。図２のＡ－Ａ線に沿った底部の断面図である。作用領域の部分上面図である。細胞計測容器の製造手順を示したフローチャートである。絶縁層に感光性ポリイミドを使用した場合の、ステップＳ４の様子を示す断面図である。細胞懸濁液が滴下された底部の断面図である。第２実施形態に係る細胞計測容器の上面図である。図８のＢ－Ｂ線に沿った底部の断面図である。第３実施形態に係る細胞計測容器の上面図である。図１０のＣ－Ｃ線に沿った底部の断面図である。第４実施形態に係る細胞計測容器の上面図である。図１２のＤ－Ｄ線に沿った底部の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．細胞計測容器の構成＞
図１は、第１実施形態に係る細胞計測容器１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る細胞計測容器１の上面図である。この細胞計測容器１は、内部に細胞懸濁液が滴下され、細胞懸濁液に含まれる複数の細胞の細胞外電位を計測するための容器である。図１および図２に示すように、細胞計測容器１は、底部１０と側壁部２０とを有する。底部１０は、水平面に沿って円板状に広がる。側壁部２０は、底部１０の周縁部から上方へ向けて円筒状に延びる。本実施形態では、細胞計測容器１の底部１０が、「細胞計測プレート」として機能する。底部１０の上面は、細胞懸濁液が滴下される計測面３０となる。

以下、底部１０の詳細な構造について説明する。

図３は、図２のＡ－Ａ線に沿った底部１０の断面図である。ただし、図３では、後述する第１配線１２３および第２配線１２４の図示が省略されている。図３に示すように、底部１０は、ベース層１１、導体層１２、および絶縁層１３を有する。ベース層１１の材料には、例えば、絶縁体である透明なガラスが使用される。導体層１２の材料には、例えば、導体である金（Ａｕ）などの金属が使用される。絶縁層１３の材料には、例えば、絶縁体である感光性ポリイミドなどの樹脂が使用される。

ベース層１１は、平板状である。すなわち、ベース層１１は、平坦な上面を有する。導体層１２は、ベース層１１の上面に位置する。導体層１２は、細胞外電位を計測するための複数の電極（電極アレイ）を含む。具体的には、導体層１２は、複数の作用電極１２１、複数の参照電極１２２、複数の第１配線１２３、および複数の第２配線１２４を有する。複数の参照電極１２２は、複数の作用電極１２１よりも半径方向の外側に位置する。作用電極１２１と参照電極１２２とは、互いに電気的に絶縁されている。

複数の第１配線１２３は、それぞれ、作用電極１２１から細胞計測容器１の外側へ向けて延びている。すなわち、作用電極１２１と第１配線１２３とは、互いに電気的に接続されている。複数の第２配線１２４は、それぞれ、参照電極１２２から細胞計測容器１の外側ヘ向けて延びている。すなわち、参照電極１２２と第２配線１２４とは、互いに電気的に接続されている。そして、複数の第１配線１２３および複数の第２配線１２４の外側の端部は、細胞計測容器１の外部に配置された計測装置（図示省略）と電気的に接続される。これにより、細胞計測容器１と計測装置とを含む計測システムが構成される。

絶縁層１３は、ベース層１１および導体層１２の上面の一部分を覆う。具体的には、導体層１２のうち、複数の第１配線１２３および複数の第２配線１２４は、絶縁層１３に覆われる。また、導体層１２のうち、複数の作用電極１２１および複数の参照電極１２２は、絶縁層１３から露出する。

底部１０の上面である計測面３０は、作用領域３１と参照領域３２とを有する。作用領域３１は、計測面３０の中央に位置する円形の領域である。参照領域３２は、作用領域３１よりも半径方向の外側に位置する円環状の領域である。複数の作用電極１２１は、作用領域３１に配置される。複数の参照電極１２２は、参照領域３２に配置される。

本実施形態では、作用領域３１に、１６個の作用電極１２１が、４行４列のマトリクス状に配置されている。ただし、作用電極１２１の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。複数の作用電極１２１は、互いに間隔を空けて配置されていればよい。また、本実施形態では、上面視における各作用電極１２１の形状が、正方形である。しかしながら、上面視における各作用電極１２１の形状は、長方形、円形などの他の形状であってもよい。

本実施形態では、参照領域３２に、４つの参照電極１２２が配置されている。４つの参照電極１２２は、計測面３０の中央を中心として等角度間隔で配置されている。ただし、参照電極１２２の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。複数の参照電極１２２は、互いに間隔を空けて配置されていればよい。また、本実施形態では、上面視における各参照電極１２２の形状が、正方形である。しかしながら、上面視における各参照電極の形状は、長方形、円形などの他の形状であってもよい。

図３に示すように、作用領域３１は、その大部分において、ベース層１１の上面が露出している。具体的には、作用領域３１のうち、複数の作用電極１２１および複数の第１配線１２３の付近を除いた領域において、ベース層１１の上面が露出している。

ベース層１１に対する細胞懸濁液の接触角は、絶縁層１３に対する細胞懸濁液の接触角よりも、小さい。例えば、絶縁層１３の材料が感光性ポリイミドである場合、絶縁層１３に対する細胞懸濁液の接触角は、６０～７０度程度である。これに対し、ベース層１１の材料がガラスである場合、ベース層１１に対する細胞懸濁液の接触角は、３０度以下となる。したがって、作用領域３１のベース層１１が露出した面は、絶縁層１３の上面よりも親水性が高い面となる。以下では、作用領域３１のうち、ベース層１１の上面が露出した部分を「親水領域３１１」と称する。

図４は、作用領域３１の部分上面図である。上述の通り、本実施形態の細胞計測容器１では、作用領域３１の大部分が、絶縁層１３に覆われていない。ただし、図４のように、第１配線１２３の上面は、絶縁層１３に覆われている。これにより、計測対象となる細胞が、第１配線１２３の上面に接触することが防止される。

＜１－２．細胞計測容器の製造方法＞
続いて、上述した細胞計測容器１の製造方法について、説明する。図５は、細胞計測容器１の製造手順を示したフローチャートである。図５には、各工程における底部１０の断面の様子が、併記されている。

細胞計測容器１の製造時には、まず、ベース層１１の上面に導体層１２を形成する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、液相成膜法または気相成膜法により、ベース層１１の上面の全面に、導体層１２を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により、導体層１２を、複数の作用電極１２１、複数の参照電極１２２、複数の第１配線１２３、および複数の第２配線１２４を含む形状に成形する（ステップＳ２）。

続いて、ベース層１１および導体層１２の上面に、絶縁層１３を形成する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、真空蒸着法、スパッタリング、またはスピンコーティングにより、ベース層１１および導体層１２の露出した上面全体に、絶縁層１３を形成する。

その後、絶縁層１３を部分的に除去する（ステップＳ４）。これにより、複数の作用電極１２１の上面と、複数の参照電極１２２の上面とを、露出させる。また、作用領域３１において、ベース層１１の上面を露出させて、上述した親水領域３１１を形成する。

図６は、絶縁層１３の材料に感光性ポリイミドを使用した場合の、ステップＳ４の様子を示す断面図である。ステップＳ４では、まず、絶縁層１３の上面に、マスク１４を配置する。マスク１４は、透光部１４１と遮光部１４２とを有する。作用電極１２１および参照電極１２２の上方には、透光部１４１が配置される。第１配線１２３および第２配線１２４（図６では図示省略）の上方には、遮光部１４２が配置される。また、作用領域３１のうち、上述した親水領域３１１に相当する部分の上方には、透光部１４１が配置される。また、参照領域３２のうち、参照電極１２２以外の部分の上方には、遮光部１４２が配置される。

この状態で、マスク１４の上部から下方へ向けて、光を照射する。そうすると、透光部１４１を通過する光により、絶縁層１３が部分的に露光される。すなわち、絶縁層１３のうち、作用電極１２１の上面に位置する部分、参照電極１２２の上面に位置する部分、および親水領域３１１に相当する部分に、光が照射される。これにより、絶縁層１３のこれらの部分が露光される。

その後、細胞計測容器１を現像液に浸漬することにより、絶縁層１３の露光した部分を除去する。これにより、複数の作用電極１２１の上面と、複数の参照電極１２２の上面とが、露出する。また、作用領域３１のうち、上述した親水領域３１１に相当する部分において、ベース層１１の上面が露出する。

＜１－３．細胞計測容器の使用方法＞
この細胞計測容器１を用いて細胞外電位を計測するときには、まず、作業者が、水平な台の上に細胞計測容器１を載置する。そして、作業者が、細胞計測容器１の計測面３０の作用領域３１に、細胞懸濁液を滴下する。細胞懸濁液は、複数の細胞を含む培養液等の液体である。細胞懸濁液の滴下量は、例えば、数μＬ程度とされる。

図７は、細胞懸濁液９が滴下された底部１０の断面図である。上述の通り、作用領域３１の大部分は、ベース層１１の上面が露出した親水領域３１１となっている。このため、作用領域３１に滴下された細胞懸濁液９は、図７のように、作用領域３１の全体に良好に拡がる。そして、複数の作用電極１２１を含む作用領域３１の全体が、細胞懸濁液９に覆われる。また、作用領域３１の周縁部は、ベース層１１よりも親水性が低い絶縁層１３によって、円環状に囲まれている。このため、細胞懸濁液９の拡がりは、作用領域３１と絶縁層１３との境界で停止する。これにより、細胞懸濁液９が、作用領域３１よりも外側へ拡がることが抑制される。

細胞懸濁液９を滴下した後、作業者は、細胞計測容器１を水平に載置したまま、所定時間待機する。そうすると、細胞懸濁液９に含まれる複数の細胞が、液中を沈下する。これにより、計測面３０の作用領域３１上に、シート状の細胞層が形成される。そして、複数の作用電極１２１が、細胞層に覆われる。この細胞層の厚みは、上面視における細胞懸濁液９の面積が大きいほど薄くなり、上面視における細胞懸濁液９の面積が小さいほど厚くなる。ただし、この細胞計測容器１では、上面視における細胞懸濁液９の面積は、作用領域３１の面積と略同一となる。したがって、細胞懸濁液９中の細胞の濃度が一定であれば、作用電極１２１上に形成される細胞層の厚みを、一定とすることができる。

細胞層が形成された後、作業者は、作用電極１２１および参照電極１２２と電気的に接続された計測装置により、細胞層の活動に起因する細胞外電位を計測する。具体的には、複数の作用電極１２１により検出される電位と、複数の参照電極１２２により検出される電位との差を、細胞固有の電位として計測する。

＜１－４．効果＞
以上のように、この細胞計測容器１は、作用領域３１において、絶縁層１３を除去することにより、ベース層１１の上面を露出させている。そして、そのベース層１１が露出した面を、親水領域３１１として利用している。このため、絶縁層１３の表面に親水化処理を施したり、親水性の高い材料層を別途形成したりすることなく、親水面を容易に得ることができる。特に、親水領域３１１は、上述したステップＳ４で、作用電極１２１や参照電極１２２の上面の絶縁層１３を除去するのと同時に、作用領域３１の絶縁層１３を除去することにより、形成される。したがって、細胞計測容器１の製造工程の数を増加させることなく、親水領域３１１を形成できる。

なお、細胞の種類等により、作用領域３１に対する細胞懸濁液９の最適な接触角は異なる場合がある。しかしながら、上述した細胞計測容器１の製造工程において、ステップＳ４の際に使用するマスク１４のパターンを変更すれば、作用領域３１の絶縁層１３を除去しないことも可能である。その場合、作用領域３１は絶縁層１３に覆われたままとなる。したがって、作用領域３１に対する細胞懸濁液９の接触角を大きくすることができる。すなわち、本実施形態の構造によれば、作用領域３１のベース層１１を露出させて親水領域３１１を得る場合と、作用領域３１に絶縁層１３を残して作用領域の親水性を抑える場合とを、製造時の工程数を変更することなく、容易に選択できる。

＜２．第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る細胞計測容器１の上面図である。図９は、図８のＢ－Ｂ線に沿った底部１０の断面図である。ただし、図９では、第１配線１２３および第２配線１２４の図示が省略されている。この第２実施形態では、計測面３０が、作用領域３１および参照領域３２だけではなく、疎水領域３３を有する。疎水領域３３は、作用領域３１よりも半径方向の外側、かつ、参照領域３２よりも半径方向の内側に位置する、円環状の領域である。

本実施形態では、疎水領域３３が、ベース層１１と絶縁層１３の二層構造となっている。すなわち、疎水領域３３は、作用領域３１を包囲する円環状の絶縁層１３を含む。また、疎水領域３３の絶縁層１３は、複数の溝１３１を有する。複数の溝１３１は、計測面３０の中央を中心とする同心円環状である。したがって、疎水領域３３の絶縁層１３は、半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有する。

このように、絶縁層１３の上面に凹凸形状を設ければ、絶縁層１３の上面に対する細胞懸濁液の接触角を、凹凸形状が無い場合よりも大きくすることができる。これにより、絶縁層１３の当該上面の疎水性を高めることができる。したがって、作用領域３１に滴下された細胞懸濁液を、疎水領域３３において、良好に堰き止めることができる。その結果、細胞懸濁液が参照領域３２まで拡がることを、より抑制できる。

複数の溝１３１は、細胞計測容器１の製造方法の上述したステップＳ４において、絶縁層１３の溝１３１に相当する部分を除去することにより、形成される。このため、細胞計測容器１の製造工程の数を増加させることなく、疎水領域３３を形成できる。

なお、複数の溝１３１は、図９のように、絶縁層１３を貫通してベース層１１の上面まで至るものであってもよく、あるいは、絶縁層１３を貫通しない浅い溝であってもよい。ただし、絶縁層１３を貫通させる場合であっても、第１配線１２３の上面は、絶縁層１３に覆われた状態とする。

また、疎水領域３３の溝１３１の形状は、円環状に限定されるものではない。例えば、絶縁層１３に、上面視において格子状の溝を形成し、それにより、半径方向に沿って繰り返される凹凸形状が形成されていてもよい。

＜３．第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る細胞計測容器１の上面図である。図１１は、図１０のＣ－Ｃ線に沿った底部１０の断面図である。ただし、図１１では、第１配線１２３および第２配線１２４の図示が省略されている。この第３実施形態では、計測面３０が、作用領域３１および参照領域３２だけではなく、疎水領域３３を有する。疎水領域３３は、作用領域３１よりも半径方向の外側、かつ、参照領域３２よりも半径方向の内側に位置する、円環状の領域である。

本実施形態では、疎水領域３３が、ベース層１１と導体層１２の二層構造となっている。すなわち、疎水領域３３は、作用領域３１を包囲する円環状の導体層１２を含む。また、疎水領域３３の導体層１２の上面は、絶縁層１３に覆われることなく、露出している。

導体層１２に対する細胞懸濁液の接触角は、絶縁層１３に対する細胞懸濁液の接触角よりも大きい。例えば、絶縁層１３の材料が感光性ポリイミドである場合、絶縁層１３に対する細胞懸濁液の接触角は、６０～７０度程度である。これに対し、導体層１２の材料が金である場合、導体層１２に対する細胞懸濁液の接触角は、約８０度となる。したがって、導体層１２の上面を露出させれば、絶縁層１３に覆われている場合よりも、疎水性を高めることができる。したがって、作用領域３１に滴下された細胞懸濁液を、疎水領域３３において、良好に堰き止めることができる。その結果、細胞懸濁液が参照領域３２まで拡がることを、より抑制できる。

疎水領域３３は、細胞計測容器１の製造方法の上述したステップＳ４において、絶縁層１３を除去することにより、形成される。このため、細胞計測容器１の製造工程の数を増加させることなく、疎水領域３３を形成できる。

なお、疎水領域３３を構成する導体層１２は、作用電極１２１から延びる第１配線１２３とは、絶縁されていることが望ましい。したがって、導体層１２は、全体として円環状に形成されているものの、第１配線１２３との間には、僅かな隙間が設けられていることが望ましい。また、疎水領域３３においても、第１配線１２３の上面は、絶縁層１３に覆われた状態とする。

＜４．第４実施形態＞
図１２は、第４実施形態に係る細胞計測容器１の上面図である。図１３は、図１２のＤ－Ｄ線に沿った底部１０の断面図である。ただし、図１３では、第１配線１２３および第２配線１２４の図示が省略されている。この第４実施形態では、計測面３０が、作用領域３１および参照領域３２だけではなく、疎水領域３３を有する。疎水領域３３は、作用領域３１よりも半径方向の外側、かつ、参照領域３２よりも半径方向の内側に位置する、円環状の領域である。

本実施形態では、疎水領域３３が、ベース層１１、導体層１２、および絶縁層１３の三層構造となっている。すなわち、疎水領域３３は、作用領域３１を包囲する円環状の導体層１２と、作用領域３１を包囲する円環状の絶縁層１３と、を含む。疎水領域３３の絶縁層１３は、複数の溝１３１を有する。複数の溝１３１は、計測面３０の中央を中心とする同心円環状である。したがって、疎水領域３３の絶縁層１３は、半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有する。また、各溝１３１の底部と、疎水領域３３の内周部付近とにおいては、導体層１２の上面が、絶縁層１３に覆われることなく、露出している。

このように、本実施形態の構造では、疎水領域３３において、絶縁層１３の上面に凹凸形状が設けられ、かつ、導体層１２の上面が露出している。このため、絶縁層１３の凹凸形状による疎水効果と、導体層１３の上面による疎水効果との、両方を得ることができる。したがって、作用領域３１に滴下された細胞懸濁液を、疎水領域３３において、より良好に堰き止めることができる。その結果、細胞懸濁液が参照領域３２まで拡がることを、より抑制できる。

＜５．変形例＞
以上、本発明の第１実施形態～第４実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、ベース層１１の材料の例としてガラスを挙げ、導体層１２の材料の例として金を挙げ、絶縁層１３の材料の例として感光性ポリイミドを挙げた。しかしながら、ベース層１１の材料は、ガラス以外の絶縁体であってもよい。また、導体層１２の材料は、金以外の導体であってもよい。また、絶縁層１３の材料は、感光性ポリイミド以外の絶縁体であってもよい。ベース層１１の材料は、絶縁層１３の材料よりも、細胞懸濁液の接触角が小さいものであればよい。なお、絶縁層１３の材料は、製造時にレジストが不要な感光性材料であることが望ましい。

また、上記の実施形態では、計測面３０の形状が、上面視において円形であった。しかしながら、計測面３０の形状は、上面視において楕円形、正方形の他の形状であってもよい。

また、上記実施形態の細胞計測容器１は、単一の凹部を有するシングルウェルタイプの容器であった。しかしながら、細胞計測容器１は、複数の凹部を有するマルチウェルタイプ状の容器であってもよい。そして、複数の凹部のそれぞれの底部が、上記実施形態の底部１０と同等の構造であってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１細胞計測容器
９細胞懸濁液
１０底部
１１ベース層
１２導体層
１３絶縁層
１４マスク
２０側壁部
３０計測面
３１作用領域
３２参照領域
３３疎水領域
１２１作用電極
１２２参照電極
１２３第１配線
１２４第２配線
１３１溝
１４１透光部
１４２遮光部
３１１親水領域

Claims

細胞懸濁液が滴下される計測面となる上面を有し、前記細胞懸濁液に含まれる細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測プレートであって、
ベース層と、
前記ベース層の上面に位置する導体層と、
前記ベース層の上面の一部分および前記導体層の上面の一部分を覆う絶縁層と、
を有し、
前記ベース層に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも小さく、
前記導体層は、前記絶縁層から露出した作用電極および参照電極を有し、
前記計測面は、
前記作用電極が配置される作用領域と、
前記作用領域の外側に位置し、前記参照電極が配置される参照領域と、
前記作用領域よりも外側かつ前記参照領域よりも内側に位置する、疎水領域と、
を有し、
前記作用領域の少なくとも一部分において、前記ベース層の上面が露出しており、
前記導体層は、前記疎水領域において前記作用領域を包囲し、かつ、上面の少なくとも一部が露出する環状の部位をさらに含み、
前記疎水領域に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも大きい、細胞計測プレート。
請求項１に記載の細胞計測プレートであって、
前記ベース層の材料はガラスである、細胞計測プレート。
請求項１または請求項２に記載の細胞計測プレートであって、
前記絶縁層の材料は、感光性ポリイミドである、細胞計測プレート。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の細胞計測プレートであって、
前記導体層は、前記作用電極から延びる第１配線を有し、
前記作用領域のうち、前記第１配線の上面は、前記絶縁層に覆われている、細胞計測プレート。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の細胞計測プレートであって、
前記計測面は、前記作用領域よりも外側かつ前記参照領域よりも内側に、疎水領域を有し、
前記疎水領域は、前記作用領域を包囲する環状の前記絶縁層を含み、かつ、前記絶縁層の上面が、半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有する、細胞計測プレート。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の細胞計測プレートであって、
前記絶縁層は、前記疎水領域において前記作用領域を包囲し、かつ、前記導体層を覆う環状の部位を含み、
前記絶縁層の前記環状の部位は、上面が半径方向に沿って繰り返される凹凸形状を有し、前記凹凸形状を構成する溝の底部において前記導体層の上面が露出し、
前記導体層に対する前記細胞懸濁液の接触角は、前記絶縁層に対する前記細胞懸濁液の接触角よりも大きい、細胞計測プレート。