JPH11127900A - 部分的加熱手段を備えた電極からなるチップベースの分析装置 - Google Patents
部分的加熱手段を備えた電極からなるチップベースの分析装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップの各電極を所要の温度に加熱し、異な
った試薬またはプローブ分子によって被覆された多数の
電極からなるチップによって信頼性および再現性のある
分析を実施することを可能にする分析装置を提供する。 【解決手段】 複数の分析電極（１１２）を備える少な
くとも一つのチップ（１１０）からなる分析装置であ
る。本発明によれば、装置はさらに分析電極を個別に加
熱するための手段（１５０）を備えている。本発明は、
化学または生物学製品の分析に適用することができ、例
えば抗原／抗体反応、またはＤＮＡ／ＤＮＡ分析に適用
することができる。
った試薬またはプローブ分子によって被覆された多数の
電極からなるチップによって信頼性および再現性のある
分析を実施することを可能にする分析装置を提供する。 【解決手段】 複数の分析電極（１１２）を備える少な
くとも一つのチップ（１１０）からなる分析装置であ
る。本発明によれば、装置はさらに分析電極を個別に加
熱するための手段（１５０）を備えている。本発明は、
化学または生物学製品の分析に適用することができ、例
えば抗原／抗体反応、またはＤＮＡ／ＤＮＡ分析に適用
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数の電極によって
実施された電子チップを備える分析装置に関する。この
種のチップはミニチュア化された化学または生物学解析
セルの構成に使用される。これはチップの各電極がそれ
ぞれ特殊な化学および生物学製品に対して敏感なコンパ
ウンドまたは材料によって被覆されているからである。
実施された電子チップを備える分析装置に関する。この
種のチップはミニチュア化された化学または生物学解析
セルの構成に使用される。これはチップの各電極がそれ
ぞれ特殊な化学および生物学製品に対して敏感なコンパ
ウンドまたは材料によって被覆されているからである。
【０００２】本発明に係る解析装置は、例えば、グルコ
ース測定、血液分析、または各種の化学または生物学製
品の分析に使用することができる。
ース測定、血液分析、または各種の化学または生物学製
品の分析に使用することができる。
【０００３】本発明の装置の分子生物学分野における典
型的な使用例は、抗体／抗原反応に関するものである。
同様に、この装置はＤＮＡチップにおいて使用すること
もできる。
型的な使用例は、抗体／抗原反応に関するものである。
同様に、この装置はＤＮＡチップにおいて使用すること
もできる。
【０００４】
【従来の技術】前述した種類の分析装置用の電子チップ
は、それぞれがＤＮＡプローブを伝送する数百の電極か
らなる。ＤＮＡプローブとは、あらかじめ設定された既
知のシーケンスを備えるＤＮＡ分子を意味する。電極上
に固定されたプローブ分子を分析して媒体内でＤＮＡ分
子を選択的にハイブリダイゼーションすることにより、
この媒体の成分を知ることができる。例えば、所与のタ
イプのガンに関する突然変異の遺伝子解析の実行が可能
になる。
は、それぞれがＤＮＡプローブを伝送する数百の電極か
らなる。ＤＮＡプローブとは、あらかじめ設定された既
知のシーケンスを備えるＤＮＡ分子を意味する。電極上
に固定されたプローブ分子を分析して媒体内でＤＮＡ分
子を選択的にハイブリダイゼーションすることにより、
この媒体の成分を知ることができる。例えば、所与のタ
イプのガンに関する突然変異の遺伝子解析の実行が可能
になる。
【０００５】勿論、他の分析形態においても、プローブ
分子は、分析する媒体を示す特定の物質に対して敏感な
試薬によって代替することができる。
分子は、分析する媒体を示す特定の物質に対して敏感な
試薬によって代替することができる。
【０００６】添付の図１ないし図４は、媒体を分析する
ための電極を備えたチップの構造ならびに使用法を示し
ている。
ための電極を備えたチップの構造ならびに使用法を示し
ている。
【０００７】図１は、患者の抗体／抗原反応またはＤＮ
Ａ／ＤＮＡプローブに使用する生物学センサ・チップ１
０の概略断面図である。
Ａ／ＤＮＡプローブに使用する生物学センサ・チップ１
０の概略断面図である。
【０００８】チップ１０は、いわゆる分析電極１２ａお
よび１２ｂならびにアドレッシング電極１４を備えてい
る。分析チップ上の電極数は一般的に数百単位の多数の
ものであるが、図１のチップ１０は、簡略化のため、二
つの分析電極と一つのアドレッシング電極のみをもって
示している。分析電極は、該当するアドレッシング電極
によって電気的にアドレスすることができる。しかしな
がら、分析電極の数が非常に大きい場合、チップに多重
アドレッシング装置を設けて、少数のアドレッシング電
極によって全ての分析電極をアドレッシングすることが
可能となる。
よび１２ｂならびにアドレッシング電極１４を備えてい
る。分析チップ上の電極数は一般的に数百単位の多数の
ものであるが、図１のチップ１０は、簡略化のため、二
つの分析電極と一つのアドレッシング電極のみをもって
示している。分析電極は、該当するアドレッシング電極
によって電気的にアドレスすることができる。しかしな
がら、分析電極の数が非常に大きい場合、チップに多重
アドレッシング装置を設けて、少数のアドレッシング電
極によって全ての分析電極をアドレッシングすることが
可能となる。
【０００９】アドレッシング手段は、一つまたは複数の
分析電極と一つまたは複数のいわゆるアドレッシング電
極との間の電気的接続を形成し、アドレッシング電極は
チップの周囲部に配設されている。アドレッシング電極
は、適宜な外部装置を使用することにより、分析電極上
の電圧を付加および測定することを可能にする。
分析電極と一つまたは複数のいわゆるアドレッシング電
極との間の電気的接続を形成し、アドレッシング電極は
チップの周囲部に配設されている。アドレッシング電極
は、適宜な外部装置を使用することにより、分析電極上
の電圧を付加および測定することを可能にする。
【００１０】一般的に、分析電極１２ａおよび１２ｂ
は、例えば金またはプラチナ用の金属で形成されてい
る。これらは、基材１６のウェーファによって互いに絶
縁されている。分析電極１２ａ，１２ｂとアドレッシン
グ電極との間の電気的接続は基材１６内に配置され、参
照符号１８によって極概略的に示されている。
は、例えば金またはプラチナ用の金属で形成されてい
る。これらは、基材１６のウェーファによって互いに絶
縁されている。分析電極１２ａ，１２ｂとアドレッシン
グ電極との間の電気的接続は基材１６内に配置され、参
照符号１８によって極概略的に示されている。
【００１１】図１に示されたようなチップは、特殊な使
用法のために構成されるべきものであり、そのため、分
析電極はそれらをプローブ分子でコートするか、または
それらの表面を適正な試薬の吸着物によって被覆するこ
とによって機能するように構成されている。
用法のために構成されるべきものであり、そのため、分
析電極はそれらをプローブ分子でコートするか、または
それらの表面を適正な試薬の吸着物によって被覆するこ
とによって機能するように構成されている。
【００１２】反応生成物の吸着、またはプローブ分子の
電極上への移植は、一般的に電着によって達成される。
電極上への移植は、一般的に電着によって達成される。
【００１３】電極上に吸着された試薬またはプローブ分
子は、前述したように、分析する物質の固有の分子を選
択的に組み合わせることを可能にする。これらの分子
は、以下において、“目標分子”と呼称する。
子は、前述したように、分析する物質の固有の分子を選
択的に組み合わせることを可能にする。これらの分子
は、以下において、“目標分子”と呼称する。
【００１４】図２は、電解液槽２０内に浸されたチップ
１０を示している。電解液槽とは、試薬を電気化学的に
電極に吸着させるのに適した槽、または電着によって電
極に固定されたプローブ分子を希釈するのに適した槽を
示すものである。
１０を示している。電解液槽とは、試薬を電気化学的に
電極に吸着させるのに適した槽、または電着によって電
極に固定されたプローブ分子を希釈するのに適した槽を
示すものである。
【００１５】選択された分析電極と基準電極との間のバ
イアス電圧により、それらの上に反応生成物またはプロ
ーブ分子を固定することが可能になる。この電圧はアド
レッシング電極１４に接続された外部発電機２４によっ
て付加される。
イアス電圧により、それらの上に反応生成物またはプロ
ーブ分子を固定することが可能になる。この電圧はアド
レッシング電極１４に接続された外部発電機２４によっ
て付加される。
【００１６】プローブ分子は、例えば、プローブ分子の
キャリアであるポリピロールまたはポリアニリンタイプ
の導電性重合材料によって、分析電極上に固定される。
キャリアであるポリピロールまたはポリアニリンタイプ
の導電性重合材料によって、分析電極上に固定される。
【００１７】チップには、異なった槽に浸すことによっ
て複数の電気化学吸着ステップを施すことができる。し
たがって、チップ上の異なった電極は、分析する材料の
異なったコンパウンドに対して感応する異なった試薬ま
たはプローブ分子によって被覆することができる。
て複数の電気化学吸着ステップを施すことができる。し
たがって、チップ上の異なった電極は、分析する材料の
異なったコンパウンドに対して感応する異なった試薬ま
たはプローブ分子によって被覆することができる。
【００１８】図２において、二つの電極１２ａおよび１
２ｂが、それぞれ（ならびに連続的に）異なった試薬ま
たはプローブ分子２２ａ，２２ｂによって被覆されるこ
とが理解される。
２ｂが、それぞれ（ならびに連続的に）異なった試薬ま
たはプローブ分子２２ａ，２２ｂによって被覆されるこ
とが理解される。
【００１９】試薬またはプローブ分子による電極に被覆
が終了すると、チップは、以下の記述において示される
被分析材料からなる物質の分析に使用可能となる。
が終了すると、チップは、以下の記述において示される
被分析材料からなる物質の分析に使用可能となる。
【００２０】図３に示されるように、チップ１０は発電
機から遮断されて、被分析材料を含む液槽３０内に浸さ
れる。
機から遮断されて、被分析材料を含む液槽３０内に浸さ
れる。
【００２１】この液槽は、例えば、目標分子３２を含ん
でおり、これは、先に第一の電極１２ａに吸着している
試薬またはプローブ分子２２ａと結合または反応する。
簡略化のため、目標分子３２は概略的かつ拡大して示さ
れている。
でおり、これは、先に第一の電極１２ａに吸着している
試薬またはプローブ分子２２ａと結合または反応する。
簡略化のため、目標分子３２は概略的かつ拡大して示さ
れている。
【００２２】しかしながら、目標分子３２は第二の電極
１２ｂとは反応せず、その反応コーティングまたはプロ
ーブ分子は互換するのもではない。
１２ｂとは反応せず、その反応コーティングまたはプロ
ーブ分子は互換するのもではない。
【００２３】被分析物の液槽３０から抽出した後、チッ
プを解析して何に対して反応または結合が生じたか判定
する。
プを解析して何に対して反応または結合が生じたか判定
する。
【００２４】図４に示された例において、チップ１０
は、蛍光発光による検出法によって分析される。この方
法は、特に目標分子が、蛍光物質と呼ばれる蛍光マーキ
ング製品によってマークされている場合に好適である。
は、蛍光発光による検出法によって分析される。この方
法は、特に目標分子が、蛍光物質と呼ばれる蛍光マーキ
ング製品によってマークされている場合に好適である。
【００２５】しかしながら、インピドメトリの電気測
定、微量化学天秤による測定、屈折率変化による光学測
定、放射線マーキングによる解析等の他の分析を実施す
ることもできる。
定、微量化学天秤による測定、屈折率変化による光学測
定、放射線マーキングによる解析等の他の分析を実施す
ることもできる。
【００２６】図４に示されるように、チップ１０全体
に、図示されていない光源からの第一の波長を有する光
線４０が照射される。
に、図示されていない光源からの第一の波長を有する光
線４０が照射される。
【００２７】マークされた目標分子は光線４０を吸収
し、第一の波長とは異なる固有の第二の波長からなる光
線４２を発光する。
し、第一の波長とは異なる固有の第二の波長からなる光
線４２を発光する。
【００２８】第二の波長に感応する検出装置４６が、蛍
光発光物によってマークされた目標分子が吸着する電極
から再発光された光を検出することを可能にする。した
がって、各電極上に吸着された試薬またはプローブ分子
の性質を知ることにより、これらに固着した被分析物質
の成分を判定することが可能となる。
光発光物によってマークされた目標分子が吸着する電極
から再発光された光を検出することを可能にする。した
がって、各電極上に吸着された試薬またはプローブ分子
の性質を知ることにより、これらに固着した被分析物質
の成分を判定することが可能となる。
【００２９】先の記述により、分析の重要なステップ
が、結合またはハイブリダイゼーション・ステップであ
ることが示されており、その間においては、目標分子が
プローブ分子または試薬上に固着される。
が、結合またはハイブリダイゼーション・ステップであ
ることが示されており、その間においては、目標分子が
プローブ分子または試薬上に固着される。
【００３０】同一のプローブ分子を有する電極に対して
の結合またはハイブリダイゼーションの確実性および再
現性を保証するために、チップおよび被分析材料は特定
数の容器内で加熱し、結合またはハイブリダイゼーショ
ンの間において、一定の温度に保持する必要がある。
の結合またはハイブリダイゼーションの確実性および再
現性を保証するために、チップおよび被分析材料は特定
数の容器内で加熱し、結合またはハイブリダイゼーショ
ンの間において、一定の温度に保持する必要がある。
【００３１】しかしながら、適切な温度による加熱は、
実質的に全ての電極が同一のプローブ分子によってコー
トされているチップにおいてのみ可能である。実際に
は、同一の一チップの電極上に吸着された、異なった試
薬または異なったプローブ分子が異なったハイブリダイ
ゼーションまたは結合温度を要求する場合、信頼性のあ
る分析は不可能となる。
実質的に全ての電極が同一のプローブ分子によってコー
トされているチップにおいてのみ可能である。実際に
は、同一の一チップの電極上に吸着された、異なった試
薬または異なったプローブ分子が異なったハイブリダイ
ゼーションまたは結合温度を要求する場合、信頼性のあ
る分析は不可能となる。
【００３２】ＤＮＡ／ＤＮＡプローブに使用されるチッ
プにおいても同様な問題が生じる。この種のチップ上に
おいては、適正に確認されたプローブＤＮＡが各電極上
に固定されている。
プにおいても同様な問題が生じる。この種のチップ上に
おいては、適正に確認されたプローブＤＮＡが各電極上
に固定されている。
【００３３】したがって、複数の個別のプローブ分子を
電極上に吸着されることができる。各プローブ分子は、
固有の順序における基質の連続体からなり、それらは一
般的にＡ,Ｔ，ＣおよびＧの文字で表される。
電極上に吸着されることができる。各プローブ分子は、
固有の順序における基質の連続体からなり、それらは一
般的にＡ,Ｔ，ＣおよびＧの文字で表される。
【００３４】チップを被分析材料と接触させると、被分
析材料に含まれるＤＮＡ染色体は、その基質のシーケン
スがプローブ分子の基質のシーケンスに対して補足的で
ある場合、プローブ分子に結合することができる。基質
間の可能な結合としては二つのタイプがあり：それら
は、Ａ−Ｔ水素結合（結合は二つの水素原子を含む）な
らびにＣ−Ｇ水素結合（結合は３つの水素原子を含む）
である。
析材料に含まれるＤＮＡ染色体は、その基質のシーケン
スがプローブ分子の基質のシーケンスに対して補足的で
ある場合、プローブ分子に結合することができる。基質
間の可能な結合としては二つのタイプがあり：それら
は、Ａ−Ｔ水素結合（結合は二つの水素原子を含む）な
らびにＣ−Ｇ水素結合（結合は３つの水素原子を含む）
である。
【００３５】いわゆる補完的な基質間の結合ということ
ができる、結合反応は、可逆的である。ＤＮＡ染色体を
所定の温度、一般的には３０℃ないし６０℃に加熱する
ことにより、水素結合を破壊することが可能となる。
ができる、結合反応は、可逆的である。ＤＮＡ染色体を
所定の温度、一般的には３０℃ないし６０℃に加熱する
ことにより、水素結合を破壊することが可能となる。
【００３６】前述したように、二つの結合タイプがある
が、それは完全に同一のものではなく、一つのタイプの
結合のみを選択的に破壊し、他のタイプの結合は破壊し
ないことが可能である。
が、それは完全に同一のものではなく、一つのタイプの
結合のみを選択的に破壊し、他のタイプの結合は破壊し
ないことが可能である。
【００３７】この特性は、補完的な基質のシーケンスの
形成に対応しない、不慮の結合を排除するために特に重
要である。
形成に対応しない、不慮の結合を排除するために特に重
要である。
【００３８】例において、プローブＤＮＡ分子が８個の
所定の基質から形成されている際、８つの基質の補完的
シーケンスの全てまたは一部を含む各ＤＮＡ染色体がプ
ローブ分子の少なくとも一つに結合することができる。
ＤＮＡ染色体の結合構造を適正温度に加熱することによ
り、不慮の不完全は結合を選択的に除去し、ＤＮＡプロ
ーブ分子の完全な補完的シーケンスに対応する結合のみ
を保持することができる。
所定の基質から形成されている際、８つの基質の補完的
シーケンスの全てまたは一部を含む各ＤＮＡ染色体がプ
ローブ分子の少なくとも一つに結合することができる。
ＤＮＡ染色体の結合構造を適正温度に加熱することによ
り、不慮の不完全は結合を選択的に除去し、ＤＮＡプロ
ーブ分子の完全な補完的シーケンスに対応する結合のみ
を保持することができる。
【００３９】このケースにおいて、再び、電極が異なっ
たシーケンスからなるプローブＤＮＡ分子によって被覆
されている場合、全ての電極に適した温度でチップを加
熱することは不可能である。これは、結合された構造の
破壊のために要求される温度が実質的にプローブ分子の
第一の基質に依存するからである。
たシーケンスからなるプローブＤＮＡ分子によって被覆
されている場合、全ての電極に適した温度でチップを加
熱することは不可能である。これは、結合された構造の
破壊のために要求される温度が実質的にプローブ分子の
第一の基質に依存するからである。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、チッ
プの各電極を所要の温度に加熱し、異なった試薬または
プローブ分子によって被覆された多数の電極からなるチ
ップによって信頼性および再生性のある分析を実施する
ことを可能にする分析装置を提供することである。
プの各電極を所要の温度に加熱し、異なった試薬または
プローブ分子によって被覆された多数の電極からなるチ
ップによって信頼性および再生性のある分析を実施する
ことを可能にする分析装置を提供することである。
【００４１】さらに、本発明の一つの目的は、チップの
各電極の近傍の温度を正確に制御することができるチッ
プに基づいた分析装置を提供することである。
各電極の近傍の温度を正確に制御することができるチッ
プに基づいた分析装置を提供することである。
【００４２】さらに、本発明の一つの目的は、特に遺伝
子分析において経済的に使用可能なチップに基づいた分
析装置を提供することである。
子分析において経済的に使用可能なチップに基づいた分
析装置を提供することである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明の対象は、さらに詳しくは、複数の分析電極
と、各電極を個別に加熱する手段とを備える少なくとも
一つのチップからなる分析装置を提供することである。
め、本発明の対象は、さらに詳しくは、複数の分析電極
と、各電極を個別に加熱する手段とを備える少なくとも
一つのチップからなる分析装置を提供することである。
【００４４】分析電極を個別に加熱する手段の効果によ
り、例えば、複数の分析電極の中から選択された分析電
極のセットを選択的に加熱することが可能となる。
り、例えば、複数の分析電極の中から選択された分析電
極のセットを選択的に加熱することが可能となる。
【００４５】さらに、個別の加熱の効果により、各電極
を固有の温度に加熱することが可能となる。
を固有の温度に加熱することが可能となる。
【００４６】したがって、プローブＤＮＡ分子によって
被覆された電極を備えるチップのケースにおいて、例え
ば、各電極を、それを被覆するプローブ分子のＤＮＡシ
ーケンスに応じた温度に加熱することが可能となる。
被覆された電極を備えるチップのケースにおいて、例え
ば、各電極を、それを被覆するプローブ分子のＤＮＡシ
ーケンスに応じた温度に加熱することが可能となる。
【００４７】本発明の第一の実施例によれば、加熱手段
は、各電極に対し、この電極の近傍に配設された導電性
加熱トラックを備える。
は、各電極に対し、この電極の近傍に配設された導電性
加熱トラックを備える。
【００４８】導電性加熱トラックは、電極から導電性ト
ラックへの平均離間距離がチップの他の分析電極から導
電性トラックへの離間距離より小さい場合、導電性加熱
トラックが分析電極の近傍に位置するものとなる。
ラックへの平均離間距離がチップの他の分析電極から導
電性トラックへの離間距離より小さい場合、導電性加熱
トラックが分析電極の近傍に位置するものとなる。
【００４９】特に、各導電性加熱トラックは電極の周り
に配置される。
に配置される。
【００５０】一変更例においては、電極自体が導電性ト
ラックとして形成されており、導電性加熱トラックは電
極を形成する少なくとも一つの導電性トラックと結合さ
せることができ、これと平行して延在する。
ラックとして形成されており、導電性加熱トラックは電
極を形成する少なくとも一つの導電性トラックと結合さ
せることができ、これと平行して延在する。
【００５１】個別加熱手段は、アドレッシング電極に接
続された電子アドレッシング回路を備えることができ、
各導電性加熱トラック内において、所要の部分的加熱に
対応する電流を発生させる。
続された電子アドレッシング回路を備えることができ、
各導電性加熱トラック内において、所要の部分的加熱に
対応する電流を発生させる。
【００５２】導電性加熱トラックに対する電流供給は、
直流とすることができ、導電性加熱トラックの数に相当
する多数のアドレッシング電極ならびに回路を使用する
ことができる。
直流とすることができ、導電性加熱トラックの数に相当
する多数のアドレッシング電極ならびに回路を使用する
ことができる。
【００５３】本発明の別の特徴的な実施例によれば、チ
ップは分析電極を形成する導電性トラックを備え、加熱
手段は分析電極を形成する導電性トラックに対する加熱
電流を選択的かつ個別に提供するための電子アドレッシ
ング回路を備えることができる。したがってトラックは
分析および加熱電極の二重機能を有する。
ップは分析電極を形成する導電性トラックを備え、加熱
手段は分析電極を形成する導電性トラックに対する加熱
電流を選択的かつ個別に提供するための電子アドレッシ
ング回路を備えることができる。したがってトラックは
分析および加熱電極の二重機能を有する。
【００５４】この手法により、加熱手段のサイズならび
にコストを削減することができる。
にコストを削減することができる。
【００５５】本発明の好適な特徴によれば、本発明の分
析装置は、電極および導電性加熱トラックの相互熱絶縁
を備える。
析装置は、電極および導電性加熱トラックの相互熱絶縁
を備える。
【００５６】電極の相互熱絶縁手段とは、近接する電極
間、ならびに、特定の電極とこの電極に近接する電極に
結合された加熱トラックとの間の熱交換を削減すること
を可能にする絶縁を示す。
間、ならびに、特定の電極とこの電極に近接する電極に
結合された加熱トラックとの間の熱交換を削減すること
を可能にする絶縁を示す。
【００５７】熱絶縁手段は、特に、チップ上に配設され
た重合材料からなる電気絶縁層によって形成され、その
上に分析電極が形成される。重合材料層はチップより低
い熱伝導性を有するものを選択することが好適である。
た重合材料からなる電気絶縁層によって形成され、その
上に分析電極が形成される。重合材料層はチップより低
い熱伝導性を有するものを選択することが好適である。
【００５８】本発明の一変更例によれば、分析電極の個
別加熱手段は、少なくとも一つのレーザ源ならびに少な
くとも一つのマイクロレンズネットワークを備えること
ができ、これにより加熱放射線を前記複数の分析電極の
中から選択された分析電極に収束させることができる。
別加熱手段は、少なくとも一つのレーザ源ならびに少な
くとも一つのマイクロレンズネットワークを備えること
ができ、これにより加熱放射線を前記複数の分析電極の
中から選択された分析電極に収束させることができる。
【００５９】各分析電極に対して選択的かつ配分された
加熱を実行するため、マイクロレンズのネットワーク
は、可変密度領域を有するとともにマイクロレンズの前
方に配置されたマスクを備える。
加熱を実行するため、マイクロレンズのネットワーク
は、可変密度領域を有するとともにマイクロレンズの前
方に配置されたマスクを備える。
【００６０】特に、マイクロレンズのネットワークは、
透過性領域と遮断領域とを有するマスクを備えることが
できる。マスクは、さらに、レーザ光線をより大きなま
たは小さな角度で通過させることを可能にする領域を備
えることができる。
透過性領域と遮断領域とを有するマスクを備えることが
できる。マスクは、さらに、レーザ光線をより大きなま
たは小さな角度で通過させることを可能にする領域を備
えることができる。
【００６１】本発明のその他の特徴ならびに利点は、添
付図面を参照しながら以下に記述する実施例によって明
らかにされる。この記述は単に説明のためのものであ
り、これに限定されるものではない。
付図面を参照しながら以下に記述する実施例によって明
らかにされる。この記述は単に説明のためのものであ
り、これに限定されるものではない。
【００６２】
【実施例】図５は、本発明に係る分析装置に使用される
電子チップを示したものである。
電子チップを示したものである。
【００６３】チップは基材１１６上に形成され、金属
片、例えば金またはプラチナ片の形態で構成された複数
の分析電極１１２を備えている。電極は互いに絶縁され
た一つまたは複数の金属片から構成することができる。
片、例えば金またはプラチナ片の形態で構成された複数
の分析電極１１２を備えている。電極は互いに絶縁され
た一つまたは複数の金属片から構成することができる。
【００６４】図５においては、各電極は単一の金属ブロ
ックを有している。
ックを有している。
【００６５】チップは、さらに基材の周囲部にアドレッ
シング電極１１４を備えており、これらは図示されてい
ない適切なコネクタによって外部電気装置に接続するこ
とができ、これは試薬材料またはプローブ分子を分析電
極に電着させることを可能にするための電流および／ま
たは電圧源を含むことができる。さらに、外部電気装置
は、例えば、電極間のインピーダンスを測定するための
測定装置を含むことができる。
シング電極１１４を備えており、これらは図示されてい
ない適切なコネクタによって外部電気装置に接続するこ
とができ、これは試薬材料またはプローブ分子を分析電
極に電着させることを可能にするための電流および／ま
たは電圧源を含むことができる。さらに、外部電気装置
は、例えば、電極間のインピーダンスを測定するための
測定装置を含むことができる。
【００６６】分析電極とアドレッシング電極を電気的に
接続するため、チップは、例えば、接続回路を形成する
集積された導電性トラックのセットを備えることができ
る。チップは、さらに、多数の分析電極を少数のアドレ
ッシング電極によってアドレスするための多重電子回路
を備えることもできる。
接続するため、チップは、例えば、接続回路を形成する
集積された導電性トラックのセットを備えることができ
る。チップは、さらに、多数の分析電極を少数のアドレ
ッシング電極によってアドレスするための多重電子回路
を備えることもできる。
【００６７】図５において、各分析電極１１２は導電性
トラック１５０によってその周囲を囲まれている。導電
性トラック１５０は加熱抵抗を備えており、これは電流
が流れている際に電極の温度を上昇させることを可能に
する。これは、さらに、電極と接触する被分析物ならび
に電解液を部分的に加熱することも可能とする。
トラック１５０によってその周囲を囲まれている。導電
性トラック１５０は加熱抵抗を備えており、これは電流
が流れている際に電極の温度を上昇させることを可能に
する。これは、さらに、電極と接触する被分析物ならび
に電解液を部分的に加熱することも可能とする。
【００６８】好適には、各導電性トラック１５０に対し
て部分的に加熱するための適正な電流を選択的に付加す
るために、多数のアドレッシング電極１１４を設けるこ
とができる。この場合、各導電性トラックに対しての電
流の付加は、複数の独立した電気回路または多重型回路
によって代替することもできる。
て部分的に加熱するための適正な電流を選択的に付加す
るために、多数のアドレッシング電極１１４を設けるこ
とができる。この場合、各導電性トラックに対しての電
流の付加は、複数の独立した電気回路または多重型回路
によって代替することもできる。
【００６９】図示されていないが、回路は各導電性トラ
ック１５０の端子１５２および１５４に内部接続されて
いる。
ック１５０の端子１５２および１５４に内部接続されて
いる。
【００７０】加熱に必要な電流は、適正な外部装置によ
ってチップへ付加することができ、これは適宜なコネク
タによってアドレッシング電極に接続することができ
る。
ってチップへ付加することができ、これは適宜なコネク
タによってアドレッシング電極に接続することができ
る。
【００７１】特に好適な特性によれば、各導電性加熱ト
ラックは、カウンタ電極として使用することもできる。
これは電極を試薬またはプローブ分子で被覆するために
電気的に処理する際に使用される。この場合、導電性ト
ラックは電着に適した電位を付加するために選択的にア
ドレスすることができる。
ラックは、カウンタ電極として使用することもできる。
これは電極を試薬またはプローブ分子で被覆するために
電気的に処理する際に使用される。この場合、導電性ト
ラックは電着に適した電位を付加するために選択的にア
ドレスすることができる。
【００７２】図６には、分析電極ならびにこれに結合さ
れる導電性加熱トラックの典型的な構造が拡大して示さ
れている。
れる導電性加熱トラックの典型的な構造が拡大して示さ
れている。
【００７３】分析電極１１２は、四角形の金属片の構造
を有しており、導電性トラックによって包囲され、これ
はその経路上に電極の側面に沿って狭間を設けたパター
ンを有する。このパターンは導電性トラック１５０の周
囲長を増大させ、さらに電極の加熱を補助することを可
能にする。
を有しており、導電性トラックによって包囲され、これ
はその経路上に電極の側面に沿って狭間を設けたパター
ンを有する。このパターンは導電性トラック１５０の周
囲長を増大させ、さらに電極の加熱を補助することを可
能にする。
【００７４】図５において、参照符号１５２および１５
４は導電性トラック１５０の端子を示している。
４は導電性トラック１５０の端子を示している。
【００７５】電極および導電性加熱トラックのさらに別
の構成例が図７に示されている。
の構成例が図７に示されている。
【００７６】この構成においても、同様に、分析電極１
１２は導電性トラックの形式で形成されている。
１２は導電性トラックの形式で形成されている。
【００７７】分析電極および導電性加熱トラックを形成
する導電性トラックは、実質的に平行に延在し、この例
においては、方形螺旋状に折り重ねられている。
する導電性トラックは、実質的に平行に延在し、この例
においては、方形螺旋状に折り重ねられている。
【００７８】導電性加熱トラックの端子は参照符号１５
２および１５４によって示されている。
２および１５４によって示されている。
【００７９】図８には、電極および加熱トラックのさら
に別の実施例が示されている。
に別の実施例が示されている。
【００８０】この実施例によれば、単一の導電性トラッ
ク２５０が分析電極ならびにこの電極を加熱するための
手段の両方を形成している。導電性トラック２５０は、
方形螺旋状に折り重ねられている。このトラックの末端
端子は参照符号２５２および２５４によって示されてい
る。
ク２５０が分析電極ならびにこの電極を加熱するための
手段の両方を形成している。導電性トラック２５０は、
方形螺旋状に折り重ねられている。このトラックの末端
端子は参照符号２５２および２５４によって示されてい
る。
【００８１】図９は、図８に示された電極を備える基材
の部分的な概略断面を示している。
の部分的な概略断面を示している。
【００８２】図９において、チップが電気的絶縁材料か
らなる層１１７によって被覆された表面を有することが
示されている。これは例えば１５μｍ程度の厚さを有す
るポリイミド層からなる。
らなる層１１７によって被覆された表面を有することが
示されている。これは例えば１５μｍ程度の厚さを有す
るポリイミド層からなる。
【００８３】導電性トラック２５０は、絶縁層１１７の
表面上に形成されている。参照符号２５６および２５８
によって非常に簡略的に示された二つの接続線が導電性
トラックの各端子２５２および２５４をチップのアドレ
ッシング装置１６２と結合し、これも非常に概略的に示
されている。このアドレッシングデバイスは、前述した
ように、アドレッシング電極を介して各導電性トラック
に加熱電流を選択的に付加することを可能にする。
表面上に形成されている。参照符号２５６および２５８
によって非常に簡略的に示された二つの接続線が導電性
トラックの各端子２５２および２５４をチップのアドレ
ッシング装置１６２と結合し、これも非常に概略的に示
されている。このアドレッシングデバイスは、前述した
ように、アドレッシング電極を介して各導電性トラック
に加熱電流を選択的に付加することを可能にする。
【００８４】層１１７を形成するために使用する材料
は、熱絶縁特性を有する重合材料とすることが好適であ
る。したがって、導電性トラックは、チップの基材１１
６からだけでなく近接する電極を形成する導電性トラッ
クからも熱的に絶縁されている。熱絶縁により、各電極
をより独立的に加熱することが可能となる。
は、熱絶縁特性を有する重合材料とすることが好適であ
る。したがって、導電性トラックは、チップの基材１１
６からだけでなく近接する電極を形成する導電性トラッ
クからも熱的に絶縁されている。熱絶縁により、各電極
をより独立的に加熱することが可能となる。
【００８５】さらに、導電性トラック２５０は、電気的
絶縁材料からなる薄い層２６４によって被覆することが
できる。したがって、このように構成された電極を備え
る基材は、導電性の被分析材料の分析に使用することが
可能である。
絶縁材料からなる薄い層２６４によって被覆することが
できる。したがって、このように構成された電極を備え
る基材は、導電性の被分析材料の分析に使用することが
可能である。
【００８６】しかしながら、このケースにおいて、トラ
ック２５０は絶縁されているので、試薬によるコーティ
ングは電気化学的方法ではなく、例えば、マイクロピペ
ットによって実施される。
ック２５０は絶縁されているので、試薬によるコーティ
ングは電気化学的方法ではなく、例えば、マイクロピペ
ットによって実施される。
【００８７】図１０および図１１も、別の実施例による
チップの断面を示しており、これにおいて、分析電極は
導電性加熱トラックから分離されている。
チップの断面を示しており、これにおいて、分析電極は
導電性加熱トラックから分離されている。
【００８８】図１０のチップ上においては、トラック１
５０が分析電極１１２の周りに配置されている。これ
は、まさに電極１１２自体と同様に、チップの基材１１
６を被覆する電気的絶縁材料１１７の層上に形成されて
いる。
５０が分析電極１１２の周りに配置されている。これ
は、まさに電極１１２自体と同様に、チップの基材１１
６を被覆する電気的絶縁材料１１７の層上に形成されて
いる。
【００８９】前述したように、電気的絶縁材料は、その
熱絶縁特性に応じて選択することができる。したがっ
て、導電性加熱トラックは、該当する電極の直近に配置
され、近接する電極に影響を与えることなく該当する電
極の温度を上昇させることが可能となる。
熱絶縁特性に応じて選択することができる。したがっ
て、導電性加熱トラックは、該当する電極の直近に配置
され、近接する電極に影響を与えることなく該当する電
極の温度を上昇させることが可能となる。
【００９０】図１０において、参照符号１５６および１
５８は、導電性加熱トラックの端子と分析電極とをアド
レッシング回路１６２にそれぞれ接続する電気接続部を
非常に概略的に示している。
５８は、導電性加熱トラックの端子と分析電極とをアド
レッシング回路１６２にそれぞれ接続する電気接続部を
非常に概略的に示している。
【００９１】電気的絶縁材料の薄い層１６４は、導電性
加熱トラック１５０の上に形成することができる。この
電気的絶縁材料の層は、チップに接触する被分析材料と
の回路の短絡または導通を防止することを可能にする。
この層の絶縁機能は、使用する被分析材料が高い導電性
を有する際に特に有効である。
加熱トラック１５０の上に形成することができる。この
電気的絶縁材料の層は、チップに接触する被分析材料と
の回路の短絡または導通を防止することを可能にする。
この層の絶縁機能は、使用する被分析材料が高い導電性
を有する際に特に有効である。
【００９２】図１１は、分析電極１１２に結合された導
電性加熱トラック１５０が電気的に絶縁性の材料１１７
の層内に埋め込まれている構成例を示している。導電性
加熱トラック１５０は、少なくともその一部が対応する
電極１１２の下に配置されている。したがって、チップ
の表面において、より少ないスペースが必要となる。
電性加熱トラック１５０が電気的に絶縁性の材料１１７
の層内に埋め込まれている構成例を示している。導電性
加熱トラック１５０は、少なくともその一部が対応する
電極１１２の下に配置されている。したがって、チップ
の表面において、より少ないスペースが必要となる。
【００９３】導電性加熱トラックが電気的絶縁材料の層
１１７内に埋め込まれているため、これは自動的に分析
電極１１２ならびにチップを接触させる被分析材料の両
方から絶縁される。
１１７内に埋め込まれているため、これは自動的に分析
電極１１２ならびにチップを接触させる被分析材料の両
方から絶縁される。
【００９４】導電性加熱トラックは、導電性加熱トラッ
クは電気的絶縁層の表面から小さい距離をもって埋め込
むことが好適であり、したがって、分析電極に対して充
分な熱を伝達することができる。
クは電気的絶縁層の表面から小さい距離をもって埋め込
むことが好適であり、したがって、分析電極に対して充
分な熱を伝達することができる。
【００９５】図１２は、導電性加熱トラックまたは電気
的アドレッシングを必要としない本発明の第二の実施例
を示している。
的アドレッシングを必要としない本発明の第二の実施例
を示している。
【００９６】この実施例に使用されるチップ１１０は、
単に絶縁性の基材１１６を備えており、この上に分析電
極１１２が形成されている。さらに、基材は前述のよう
にカウンタ電極、およびアドレッシング電極を備えるこ
とができる。これも同様に熱絶縁層によって被覆するこ
とができ、これによって電極間の熱交換を削減すること
ができる。
単に絶縁性の基材１１６を備えており、この上に分析電
極１１２が形成されている。さらに、基材は前述のよう
にカウンタ電極、およびアドレッシング電極を備えるこ
とができる。これも同様に熱絶縁層によって被覆するこ
とができ、これによって電極間の熱交換を削減すること
ができる。
【００９７】分析電極１１２を個別に加熱する手段は、
レーザ源１７０およびマイクロレンズのネットワーク１
７２とからなる。
レーザ源１７０およびマイクロレンズのネットワーク１
７２とからなる。
【００９８】マイクロレンズのネットワーク１７２は、
レーザ光線１７４を受信する。これはチップ１１０の分
析電極１１２の反対側に配置され、したがって、図１２
に示されているように、光線１７４を電極１１２上に選
択的に収束させることができる。
レーザ光線１７４を受信する。これはチップ１１０の分
析電極１１２の反対側に配置され、したがって、図１２
に示されているように、光線１７４を電極１１２上に選
択的に収束させることができる。
【００９９】電極上に収束した光線は、これを加熱する
ことを可能にする。
ことを可能にする。
【０１００】たとえば５０μｍの方形分析電極を０．５
μｍの波長のレーザ光線に１ｎｓ露出させる場合、その
表面に５０℃の温度上昇をもたらすために、約３９５ｍ
Ｗ瞬間電力を付加する必要がある。
μｍの波長のレーザ光線に１ｎｓ露出させる場合、その
表面に５０℃の温度上昇をもたらすために、約３９５ｍ
Ｗ瞬間電力を付加する必要がある。
【０１０１】短時間であるため、電極への熱浸透の深さ
は約１０ｎｍとなる。したがって熱が電極から離散する
のに充分な時間はない。
は約１０ｎｍとなる。したがって熱が電極から離散する
のに充分な時間はない。
【０１０２】使用されるレーザ源１７０は、例えば、緑
発光するパルスマイクロレーザとし、２００Ｗないし８
００Ｗの最大出力を有するものとすることができる。
発光するパルスマイクロレーザとし、２００Ｗないし８
００Ｗの最大出力を有するものとすることができる。
【０１０３】マイクロレンズのネットワークは、照射な
らびに加熱を施す電極に対応する数のマイクロレンズを
備える。
らびに加熱を施す電極に対応する数のマイクロレンズを
備える。
【０１０４】マイクロレンズのネットワークは、可変密
度からなる領域１７６を有するマスクを備えており、そ
のレイアウトはネットワークのマイクロレンズ１７８に
相当する。
度からなる領域１７６を有するマスクを備えており、そ
のレイアウトはネットワークのマイクロレンズ１７８に
相当する。
【０１０５】したがって、マスクおよび領域１７６のレ
イアウトの選択により、遮断部を増減させ、これによっ
て該当する分析電極を選択的に加熱することができる。
イアウトの選択により、遮断部を増減させ、これによっ
て該当する分析電極を選択的に加熱することができる。
【０１０６】このため、２ｄの寸法ならびに２ａのピッ
チのレイアウトを有するマイクロレンズにおいて、強さ
の分散Ｉ（ｘ）はレーザ光線の干渉回析のため、以下の
公式で得られる：Ｉ（ｘ）＝［ｆ（ｄｘ）／ｄｘ］
2［ｓｉｎ（Ｎａｘ）／Ｎａｘ］2 ここでｘは角度ピッチ
である。
チのレイアウトを有するマイクロレンズにおいて、強さ
の分散Ｉ（ｘ）はレーザ光線の干渉回析のため、以下の
公式で得られる：Ｉ（ｘ）＝［ｆ（ｄｘ）／ｄｘ］
2［ｓｉｎ（Ｎａｘ）／Ｎａｘ］2 ここでｘは角度ピッチ
である。
【０１０７】上の式の第一項は包絡線を示すものとな
る。関数ｆ（ｕ）は、マイクロレンズのヒトミが方形の
場合は正弦関数となり、ヒトミが円形の場合はベッセル
関数となる。
る。関数ｆ（ｕ）は、マイクロレンズのヒトミが方形の
場合は正弦関数となり、ヒトミが円形の場合はベッセル
関数となる。
【０１０８】第二項はネットワークを構成するＮ個のマ
イクロレンズのコントリビューションである。得られた
異なった光点の強さは同一ではないことが理解される。
これはマイクロレンズが分析電極のピッチおよびレーザ
の波長に比べて大きな直径を有するからである。この効
果のため、光のガウスエネルギ分布が加味される。
イクロレンズのコントリビューションである。得られた
異なった光点の強さは同一ではないことが理解される。
これはマイクロレンズが分析電極のピッチおよびレーザ
の波長に比べて大きな直径を有するからである。この効
果のため、光のガウスエネルギ分布が加味される。
【０１０９】マイクロレンズ１７８の前方に配設された
可変密度のマスクは、必要に応じて強度の不均一性を補
正することを可能にする。また、マスクを使用せずに、
チップ上の分析電極を異なって照射ならびに加熱するた
め不均一性の利点を使用することも可能である。
可変密度のマスクは、必要に応じて強度の不均一性を補
正することを可能にする。また、マスクを使用せずに、
チップ上の分析電極を異なって照射ならびに加熱するた
め不均一性の利点を使用することも可能である。
【０１１０】図１３および図１４に示されているよう
に、いくつかのレーザ源を使用することが可能である。
に、いくつかのレーザ源を使用することが可能である。
【０１１１】図１３において、チップ１１０は二つのレ
ーザ１７０ａ，１７０ｂによって照射され加熱される。
ーザ１７０ａ，１７０ｂによって照射され加熱される。
【０１１２】レーザ１７０ａ，１７０ｂの光線１７４
ａ，１７４ｂは、実質的にチップ１１０の表面に平行に
配置されたマイクロレンズのネットワーク１７２を通過
する。
ａ，１７４ｂは、実質的にチップ１１０の表面に平行に
配置されたマイクロレンズのネットワーク１７２を通過
する。
【０１１３】光線１７４ａ，１７４ｂは、マイクロレン
ズのネットワーク１７２およびチップ１１０に対して垂
直ではないことが理解される。レーザ１７０ａ，１７０
ｂは、マイクロレンズのネットワーク１７２の面、なら
びにチップ１１０の表面に垂直な軸に関して対称に配置
され、この軸に対して所定の角度を形成している。
ズのネットワーク１７２およびチップ１１０に対して垂
直ではないことが理解される。レーザ１７０ａ，１７０
ｂは、マイクロレンズのネットワーク１７２の面、なら
びにチップ１１０の表面に垂直な軸に関して対称に配置
され、この軸に対して所定の角度を形成している。
【０１１４】図１４に概略的に示された変更例によれ
ば、独立した二つのマイクロレンズネットワーク１７２
ａおよび１７２ｂが使用され、各ネットワークがレーザ
１７０ａ，１７０ｂの前方に配置される。
ば、独立した二つのマイクロレンズネットワーク１７２
ａおよび１７２ｂが使用され、各ネットワークがレーザ
１７０ａ，１７０ｂの前方に配置される。
【０１１５】各ネットワークは、実質的に該当するレー
ザによって放射された光線の軸に対して垂直に配置され
ている。さらに、レーザ１７０ａおよび１７０ｂは、チ
ップ１１０の表面に垂直な軸に関して所定の角度を形成
するよう対称に配置される。
ザによって放射された光線の軸に対して垂直に配置され
ている。さらに、レーザ１７０ａおよび１７０ｂは、チ
ップ１１０の表面に垂直な軸に関して所定の角度を形成
するよう対称に配置される。
【０１１６】一つまたは複数のレーザ、ならびに一つま
たは複数のマイクロレンズのネットワークを適宜に組み
合わせることにより、前述したようにチップの各電極を
異なって加熱することが可能となる。
たは複数のマイクロレンズのネットワークを適宜に組み
合わせることにより、前述したようにチップの各電極を
異なって加熱することが可能となる。
【０１１７】この特性の利点により、チップは、電極を
結合された導電性加熱トラックを備えない、より一般的
なチップとすることができる。
結合された導電性加熱トラックを備えない、より一般的
なチップとすることができる。
【０１１８】図１２ないし図１４に示された本発明の実
施例は、レーザ手段による加熱を使用しており、蛍光発
光マーキングした目標分子を使用する分析方法と結合す
ることも効果的である。この種の方法は、本明細書の文
頭に記述してある。これは、加熱ビームをマークした分
子の蛍光発光体を刺激するために使用し得るため好適な
ものである。
施例は、レーザ手段による加熱を使用しており、蛍光発
光マーキングした目標分子を使用する分析方法と結合す
ることも効果的である。この種の方法は、本明細書の文
頭に記述してある。これは、加熱ビームをマークした分
子の蛍光発光体を刺激するために使用し得るため好適な
ものである。
【図１】生物学センサチップの断面を示す概略図であ
る。
る。
【図２】図１のチップを電解液槽内に浸した際の概略断
面図である。
面図である。
【図３】図１のチップを被分析液槽内に浸した際の概略
断面図である。
断面図である。
【図４】図１のチップを蛍光発光による分析に適用した
際の概略断面図である。
際の概略断面図である。
【図５】本発明に係る分析装置に使用する電子チップの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図６】電子チップの分析電極ならびにこれに結合され
る加熱トラックの典型的な実施例を示す拡大図である。
る加熱トラックの典型的な実施例を示す拡大図である。
【図７】電子チップの分析電極ならびにこれに結合され
る加熱トラックの別の可能的な実施例を示す拡大図であ
る。
る加熱トラックの別の可能的な実施例を示す拡大図であ
る。
【図８】電子チップの分析電極のさらに別の実施例を示
す拡大図である。
す拡大図である。
【図９】チップの一部を示す拡大断面図であり、この部
分を図８の分析電極が貫通している。
分を図８の分析電極が貫通している。
【図１０】チップの一部を示す拡大断面図であり、この
部分を分析電極ならびに導電性加熱トラックが貫通して
おり、典型的な実施例にしたがったチップの構造を示し
ている。
部分を分析電極ならびに導電性加熱トラックが貫通して
おり、典型的な実施例にしたがったチップの構造を示し
ている。
【図１１】チップの一部を示す拡大断面図であり、この
部分を分析電極ならびに導電性加熱トラックが貫通して
おり、図１０のものとは異なったチップの構造例を示し
ている。
部分を分析電極ならびに導電性加熱トラックが貫通して
おり、図１０のものとは異なったチップの構造例を示し
ている。
【図１２】本発明に係る分析装置の変更例を示す概略図
である。
である。
【図１３】図１２の装置の典型的な構成例を示す概略図
である。
である。
【図１４】図１２の装置の典型的な構成例を示す概略図
である。
である。
１０ チップ １２ａ，１２ｂ，１１２ 分析電極 １４，１１４ アドレッシング電極 １６，１１６ 基材 １８ 接続部 ２０ 電解液槽 ２２ａ，２２ｂ 試薬 ２４ 発電機 ３０ 液槽 ３２ 目標分子 ４０，４２ 光線 ４６ 検出装置 １１７，２６４ 層 １５０，２５０ 導電性トラック １５２，１５４，２５２，２５４ 端子 １５６，１５８，２５６，２５８ 接続線 １６２ アドレッシング回路 １７０，１７０ａ，１７０ｂ レーザ源 １７２ マイクロレンズネットワーク １７４，１７４ａ，１７４ｂ レーザ光線 １７６ 領域 １７８ マイクロレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 33/566 Ｇ０１Ｎ 27/30 ３５１
Claims (20)
- 【請求項１】 複数の分析電極（１１２）を備えた少な
くとも一つのチップ（１１０）からなり、さらに分析電
極を個別に加熱する手段（１５０，１７０）を備えるこ
とを特徴とする分析装置。 - 【請求項２】 加熱手段が各分析電極に対してこの電極
に近接して配置された導電性加熱トラック（１５０，２
５０）を備える請求項１記載の分析装置。 - 【請求項３】 導電性加熱トラック（１５０）がコイル
のパターンを有する請求項２記載の分析装置。 - 【請求項４】 導電性加熱トラック（１５０）が前記電
極（１１２）を包囲する請求項２記載の分析装置。 - 【請求項５】 各分析電極の導電性加熱トラック（１５
０）がこの前記分析電極と結合されたカウンタ電極を形
成する請求項２記載の装置。 - 【請求項６】 導電性加熱トラック（１５０）が電気的
絶縁性材料（１６９）によって包囲される請求項２記載
の分析装置。 - 【請求項７】 分析電極に対する相互に熱絶縁（１１
７）手段を備える請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 電極を相互絶縁する手段がチップ上に配
設された重合体層（１１７）を備え、分析電極（１１
２）ならびに導電性加熱トラック（１５０）が前記重合
体層上に形成される請求項６記載の装置。 - 【請求項９】 電極の熱絶縁手段がチップ上に配設され
た重合体層（１１７）からなり、分析電極（１１２）が
前記重合体層上に形成され、導電性加熱トラック（１５
０）が重合体層内に埋め込まれるとともにそれぞれ該当
する電極に近接して配置される請求項６記載の装置。 - 【請求項１０】 分析電極を形成する導電性トラック
（１１２）を備え、導電性加熱トラックが電極を形成す
る導電性トラックの少なくとも一つと結合されるととも
にこれに平行して延在する請求項２記載の装置。 - 【請求項１１】 チップは分析電極を形成する導電性ト
ラック（２５０）を備え、加熱手段が分析電極を形成す
る導電性トラックに対して選択的かつ個別に加熱電流を
付加するためのアドレッシング回路（１６２）を備える
ことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項１２】 分析電極（２５０）を形成する導電性
トラックはコイルのパターンを有しており、電気的に絶
縁された材料（２６４）の層によって被覆されている請
求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 各分析電極を個別に加熱する手段が少
なくとも一つのレーザ源（１７０，１７０ａ，１７０
ｂ）および少なくとも一つのマイクロレンズのネットワ
ーク（１７２，１７２ａ，１７２ｂ）とを備え、これに
よって前記複数の電極より選択された分析電極（１１
２）に対して収束する加熱放射線を形成する請求項１記
載の装置。 - 【請求項１４】 マイクロレンズのネットワーク（１７
２）が可変密度からなる領域を有するとともにマイクロ
レンズの前方に配置されたマスク（１７６）を備える請
求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 チップが各分析電極（１１２）に対し
てアドレッシング電圧を基準とする電圧を選択的に付加
するためのアドレッシング電極（１１４）を備える請求
項１記載の装置。 - 【請求項１６】 チップは各電極と少なくとも一つのカ
ウンタ電極との間のインピーダンスを測定するためのア
ドレッシング電極を備える請求項１記載の分析装置。 - 【請求項１７】 分析電極およびアドレッシング電極が
多重電子回路によって接続される請求項１５記載の装
置。 - 【請求項１８】 分析電極と呼称される複数の電極（１
１２）を備えており、さらに各分析電極に対してこれと
近接して配置された導電性加熱トラック（１５０）を備
える電子チップ。 - 【請求項１９】 アドレッシング電極（１１４）と呼称
される電極と、このアドレッシング電極を分析電極なら
びに導電性加熱トラックに接続するための電子回路手段
（１６２）とを備える請求項１８記載の電子チップ。 - 【請求項２０】 さらにカウンタ電極を備える請求項１
８記載の電子チップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9708864A FR2765967B1 (fr) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Dispositif d'analyse a puce comprenant des electrodes a chauffage localise |
| FR9708864 | 1997-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127900A true JPH11127900A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=9509153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10196402A Pending JPH11127900A (ja) | 1997-07-11 | 1998-07-10 | 部分的加熱手段を備えた電極からなるチップベースの分析装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6255677B1 (ja) |
| EP (1) | EP0890651B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11127900A (ja) |
| DE (1) | DE69809339T2 (ja) |
| FR (1) | FR2765967B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2003029820A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Appareil d'electrophorese, systeme electrophoretique, procede electrophoretique et procede de detection d'echantillon |
| US6603780B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-08-05 | Hitachi Metals, Ltd. | Laser apparatus, laser-applied apparatus and method for using same |
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| KR100768089B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-10-18 | 한국전자통신연구원 | 친화 크로마토그래피 미세장치, 이의 제조방법. |
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