JPH1114584A - 液体分析用一体型キュベットを有したマイクロシステム - Google Patents
液体分析用一体型キュベットを有したマイクロシステムInfo
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- JPH1114584A JPH1114584A JP10172089A JP17208998A JPH1114584A JP H1114584 A JPH1114584 A JP H1114584A JP 10172089 A JP10172089 A JP 10172089A JP 17208998 A JP17208998 A JP 17208998A JP H1114584 A JPH1114584 A JP H1114584A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
- G01N33/5438—Electrodes
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 一体型キュベットを有した分析用マイクロシ
ステムを開示する。 【解決手段】 本発明による一体型キュベットを有した
分析用マイクロシステムは次のものを備えている：−少
なくとも１つのキュベット（２５２）を有したチップ支
持体（２５０）と、−該支持体の中のキュベットの中に
配置された少なくとも１つのチップ（２１０）であっ
て、該チップが分析用電極（２１２）とアドレス用電極
（２１４）を備えていることを特徴とし、−アドレス用
電極と該マイクロシステムの外側の少なくとも１つの電
気的装置と接続する接続手段（２５８，２６０，２６
２）。本発明によれば、該接続手段は該キュベット（２
５２）の外にあり支持体の上に配置された接続端子（２
５８）及び、該接続端子（２５８）と該アドレス用電極
とを接続する連結とを備えている。応用分野は化学物及
び生物の分析に関する。
ステムを開示する。 【解決手段】 本発明による一体型キュベットを有した
分析用マイクロシステムは次のものを備えている：−少
なくとも１つのキュベット（２５２）を有したチップ支
持体（２５０）と、−該支持体の中のキュベットの中に
配置された少なくとも１つのチップ（２１０）であっ
て、該チップが分析用電極（２１２）とアドレス用電極
（２１４）を備えていることを特徴とし、−アドレス用
電極と該マイクロシステムの外側の少なくとも１つの電
気的装置と接続する接続手段（２５８，２６０，２６
２）。本発明によれば、該接続手段は該キュベット（２
５２）の外にあり支持体の上に配置された接続端子（２
５８）及び、該接続端子（２５８）と該アドレス用電極
とを接続する連結とを備えている。応用分野は化学物及
び生物の分析に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液体を分析するため
の一体型キュベットを有したマイクロシステムに関す
る。
の一体型キュベットを有したマイクロシステムに関す
る。
【０００２】本発明は特別な最終処理を施された特別な
一体型回路を有する電子チップを含む分析システムを改
善した状況のシステムであり、この特別な最終処理によ
り液体環境内で使用し、該液体の物理的、化学的又は生
物学的特性を定めることができる。
一体型回路を有する電子チップを含む分析システムを改
善した状況のシステムであり、この特別な最終処理によ
り液体環境内で使用し、該液体の物理的、化学的又は生
物学的特性を定めることができる。
【０００３】例えば、電気チップを有した分析システム
はブドウ糖測定装置や、血液分析装置や、更には生物学
的センサとして使用することができる。
はブドウ糖測定装置や、血液分析装置や、更には生物学
的センサとして使用することができる。
【０００４】本発明による電気回路を有した生物学的セ
ンサは、例えば抗体−抗原認識作用を調べるため、又は
ＤＮＡ−ＤＮＡの調査手段として使用される。
ンサは、例えば抗体−抗原認識作用を調べるため、又は
ＤＮＡ−ＤＮＡの調査手段として使用される。
【０００５】
【従来の技術】添付の図１は、例えば抗体−抗原作用を
調べるため、又はＤＮＡ−ＤＮＡの調査手段として使用
される生物学的センサのチップ１０の断面図を概略的に
示している。
調べるため、又はＤＮＡ−ＤＮＡの調査手段として使用
される生物学的センサのチップ１０の断面図を概略的に
示している。
【０００６】該チップには分析用電極と呼ばれる２つの
電極１２ａ，１２ｂと、１つのみ示してあるアドレス用
電極とを含んでいる。生物学的センサ用のチップは一般
に分析用電極を備えていることは明らかである。これら
の電極は対応するアドレス用電極により電気的に指定さ
れている。しかし、分析用電極の数が非常に多い時は、
該チップは多重アドレスシステムを含み、該多重アドレ
スシステムにより全ての分析用電極が少ない数のアドレ
ス用電極から指定することができる。
電極１２ａ，１２ｂと、１つのみ示してあるアドレス用
電極とを含んでいる。生物学的センサ用のチップは一般
に分析用電極を備えていることは明らかである。これら
の電極は対応するアドレス用電極により電気的に指定さ
れている。しかし、分析用電極の数が非常に多い時は、
該チップは多重アドレスシステムを含み、該多重アドレ
スシステムにより全ての分析用電極が少ない数のアドレ
ス用電極から指定することができる。
【０００７】アドレス用と言う用語により、１以上の分
析用電極と、一般にチップの周囲に配置されたアドレス
用電極と呼ばれる１以上の電極との間に電気的な連結を
作ることが考えられる。該アドレス用電極により、適当
な外部装置を使用して分析用電極の上に電圧を印加す
る、又は電圧を測定することができる。
析用電極と、一般にチップの周囲に配置されたアドレス
用電極と呼ばれる１以上の電極との間に電気的な連結を
作ることが考えられる。該アドレス用電極により、適当
な外部装置を使用して分析用電極の上に電圧を印加す
る、又は電圧を測定することができる。
【０００８】説明を簡単にするため、図１では２つの分
析用電極をチップ１０の上に示している。
析用電極をチップ１０の上に示している。
【０００９】分析用電極１２ａと１２ｂは、例えば金、
又は白金等の金属により作られている。これらの電極は
基板のウェーハ１６の上で互いに分離されている。分析
用電極１２ａ，１２ｂとアドレス用電極間の電気的な連
結は基板１６内に配置され、概略的に参照番号１８で示
している。
又は白金等の金属により作られている。これらの電極は
基板のウェーハ１６の上で互いに分離されている。分析
用電極１２ａ，１２ｂとアドレス用電極間の電気的な連
結は基板１６内に配置され、概略的に参照番号１８で示
している。
【００１０】図１に示す様なチップは特別な使用に適す
る様に構成され、分析用電極はこの目的のため小さなプ
ローブ片と連結することにより、即ち該プローブ片を適
当な反応物を堆積させて覆うことにより機能を果たして
いる。
る様に構成され、分析用電極はこの目的のため小さなプ
ローブ片と連結することにより、即ち該プローブ片を適
当な反応物を堆積させて覆うことにより機能を果たして
いる。
【００１１】電極の上に反応物を堆積させること、即ち
小さなプローブ片を結合する事は、一般に電子−堆積に
より行われる。
小さなプローブ片を結合する事は、一般に電子−堆積に
より行われる。
【００１２】電極の上に堆積された反応物、即ち小さな
プローブ片により分析される物質の特別な小片と整合が
選択的に行われる。これらの小片は本明細書のこれ以降
では“標的片”と呼ぶ。
プローブ片により分析される物質の特別な小片と整合が
選択的に行われる。これらの小片は本明細書のこれ以降
では“標的片”と呼ぶ。
【００１３】図２は電解液２０の浴槽の中に沈められた
チップ１０を示している。電解液の浴槽として、電気化
学的な手段を用いて電極の上に反応物を堆積することに
適した浴槽、即ち小さなプローブ片が液体を薄めた後、
電極の上に電子堆積により固定される浴槽が考えられ
る。
チップ１０を示している。電解液の浴槽として、電気化
学的な手段を用いて電極の上に反応物を堆積することに
適した浴槽、即ち小さなプローブ片が液体を薄めた後、
電極の上に電子堆積により固定される浴槽が考えられ
る。
【００１４】選択された分析用電極と基準電極との間に
分極電圧を選択的に加えることにより、反応物即ち小さ
なプローブ片が固定される。電圧はアドレス用電極１４
に接続されている外部発電機２４により該電極に加えら
れている。
分極電圧を選択的に加えることにより、反応物即ち小さ
なプローブ片が固定される。電圧はアドレス用電極１４
に接続されている外部発電機２４により該電極に加えら
れている。
【００１５】小さなプローブ片は、例えば小さなプロー
ブ片のキャリアであるポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒ
ｏｌｅ）又はポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）
のタイプの導電性ポリマを用いて、分析用電極の上に固
定されている。
ブ片のキャリアであるポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒ
ｏｌｅ）又はポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）
のタイプの導電性ポリマを用いて、分析用電極の上に固
定されている。
【００１６】チップは種々の浴槽内に浸されている幾つ
かの段階の電気化学的な堆積が行われる。それ故、チッ
プの電極は種々の反応物、即ち小さなプローブ片で覆わ
れ、分析される物質の種々の部分に反応する。
かの段階の電気化学的な堆積が行われる。それ故、チッ
プの電極は種々の反応物、即ち小さなプローブ片で覆わ
れ、分析される物質の種々の部分に反応する。
【００１７】図２で、２つの電極１２ａ及び１２ｂは、
それぞれ（及び連続して）種々の反応物、即ち小さなプ
ローブ片２２ａ及び２２ｂで覆われている部分を検討す
る。
それぞれ（及び連続して）種々の反応物、即ち小さなプ
ローブ片２２ａ及び２２ｂで覆われている部分を検討す
る。
【００１８】反応物即ち小さなプローブ片と電極との連
結により、チップは以下に記載する検体と呼ぶ指定され
た物質を分析するのに容易に使用することができる。
結により、チップは以下に記載する検体と呼ぶ指定され
た物質を分析するのに容易に使用することができる。
【００１９】図３に示す様に、該チップは発電機と離れ
ており、検体を含む浴槽に沈められている。
ており、検体を含む浴槽に沈められている。
【００２０】この浴槽は、例えば小さな標的片３２を含
んでおり、該標的片３２は第１の電極１２ａの上に予め
堆積された反応物、即ち小さなプローブ片２２ａと組と
なっている、即ち一緒になり作用している。説明を容易
にするため、小さな標的片３２は加工していない状態を
図示している。
んでおり、該標的片３２は第１の電極１２ａの上に予め
堆積された反応物、即ち小さなプローブ片２２ａと組と
なっている、即ち一緒になり作用している。説明を容易
にするため、小さな標的片３２は加工していない状態を
図示している。
【００２１】小さな標的片３２は第２の電極１２ｂと相
互作用していない。該第２の電極の反応性のあるコーテ
ィング、即ち小さなプローブ片は該標的片と一致してい
ない。
互作用していない。該第２の電極の反応性のあるコーテ
ィング、即ち小さなプローブ片は該標的片と一致してい
ない。
【００２２】検体の浴槽３０から取り除いた後、該チッ
プは分析され、どこに反応即ちペアリング（ｐａｉｒｉ
ｎｇｕｐ）が生じたか電極を定める。
プは分析され、どこに反応即ちペアリング（ｐａｉｒｉ
ｎｇｕｐ）が生じたか電極を定める。
【００２３】図４に示す例では、チップ１０は蛍光検出
法により分析される。この種の方法は小さな標的片が蛍
光体と呼ばれる蛍光性のラベルを貼られている時特に適
している。
法により分析される。この種の方法は小さな標的片が蛍
光体と呼ばれる蛍光性のラベルを貼られている時特に適
している。
【００２４】しかし、インピーダンス法、微量天秤によ
る測定を使用した電気的な測定法、屈折率の変化を利用
した光学的な測定等の他の分析法を使用することも可能
である。
る測定を使用した電気的な測定法、屈折率の変化を利用
した光学的な測定等の他の分析法を使用することも可能
である。
【００２５】図４に示す様に、チップ部品１０は図示し
ていない光源から来る第１の波長を有した光の放射４０
に置かれている。
ていない光源から来る第１の波長を有した光の放射４０
に置かれている。
【００２６】ラベルのある小さな標的片は該光の放射４
０を吸収し、第１の波長と異なる第２の特性の波長を有
した光の放射４２を放射する。
０を吸収し、第１の波長と異なる第２の特性の波長を有
した光の放射４２を放射する。
【００２７】第２の波長に反応する検知システム４６に
より蛍光性のラベルが貼られた小さな標的片を支えてい
る電極から再放射される光が検知される。それ故、これ
らの方法は、それぞれの電極の上に予め堆積された反応
物即ち小さなプローブ片の特性を知ることにより、該電
極に固定されている反応物の成分を決定することができ
る。
より蛍光性のラベルが貼られた小さな標的片を支えてい
る電極から再放射される光が検知される。それ故、これ
らの方法は、それぞれの電極の上に予め堆積された反応
物即ち小さなプローブ片の特性を知ることにより、該電
極に固定されている反応物の成分を決定することができ
る。
【００２８】図１から図４に図示した分析法を実施する
時生ずる困難な問題は、電解質の浴槽に大量の液体が必
要なこと（図２）と、該浴槽にチップ１０を沈めるため
検体が非常に大量に必要なこと（図３）に関連してい
る。
時生ずる困難な問題は、電解質の浴槽に大量の液体が必
要なこと（図２）と、該浴槽にチップ１０を沈めるため
検体が非常に大量に必要なこと（図３）に関連してい
る。
【００２９】他の困難な問題は、サンプルのキャリア
（ｃａｒｒｉｅｒ）内のスライス、即ちチップを置く事
及び取り除くことである。これらの関係は精密で退屈な
操作であり少なくとも２度行う必要がある：第１回目は
電極に対する連結のためであり、第２回目は分析のため
である。更に、使用者は必ずしも同じサンプルキャリア
を利用する必要がなく、最初に堆積された以外の反応物
の堆積を補足することにより、チップの再配置を個別に
行う事が出来ない。
（ｃａｒｒｉｅｒ）内のスライス、即ちチップを置く事
及び取り除くことである。これらの関係は精密で退屈な
操作であり少なくとも２度行う必要がある：第１回目は
電極に対する連結のためであり、第２回目は分析のため
である。更に、使用者は必ずしも同じサンプルキャリア
を利用する必要がなく、最初に堆積された以外の反応物
の堆積を補足することにより、チップの再配置を個別に
行う事が出来ない。
【００３０】更に、スライス及びその結果であるサンプ
ルキャリア内に含まれる液体と接触するコネクタの劣化
による問題がある。
ルキャリア内に含まれる液体と接触するコネクタの劣化
による問題がある。
【００３１】同じキャリアは１つのチップと分析される
液体を含む場合に適用することができる。しかし、使用
者はサンプルキャリアを置く事と取り除くことは長く続
いているチップに行う分析とあまり両立しないことが判
る。
液体を含む場合に適用することができる。しかし、使用
者はサンプルキャリアを置く事と取り除くことは長く続
いているチップに行う分析とあまり両立しないことが判
る。
【００３２】最後に、アドレス用電極が測定装置に接続
され、チップの上の電極と反応している成分の分析を質
的に行う時、分析する液体がアドレス用電極及び／又は
コネクタを濡らし、測定を誤る危険があることが明らか
になっている。
され、チップの上の電極と反応している成分の分析を質
的に行う時、分析する液体がアドレス用電極及び／又は
コネクタを濡らし、測定を誤る危険があることが明らか
になっている。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前述の
問題点を解決する事が出来る分析用マイクロシステムを
提示することである。
問題点を解決する事が出来る分析用マイクロシステムを
提示することである。
【００３４】特に第１の目的は前述の分析を行う時、使
用者が容易で電極又は検体の数が少ない低価格のマイク
ロシステムを提示することである。
用者が容易で電極又は検体の数が少ない低価格のマイク
ロシステムを提示することである。
【００３５】他の目的は使用者が容易に再配置すること
ができ、分析の操作を容易にする形態となっているシス
テムを提示することである。
ができ、分析の操作を容易にする形態となっているシス
テムを提示することである。
【００３６】最後の目的は、分析する液体が外部の装置
と接続されるコネクタと接触することにより生ずる危険
を発生しない信頼性のある分析用システムを提示するこ
とである。
と接続されるコネクタと接触することにより生ずる危険
を発生しない信頼性のある分析用システムを提示するこ
とである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ため、本発明はより詳細には次のものを含む一体型キュ
ベットを有した分析用マイクロシステムである： −少なくとも１つのキュベットを有したチップ支持体
と、 −該支持体の中のキュベットの中に配置された少なくと
も１つのチップであって、該チップが分析用電極とアド
レス用電極を備えていることを特徴とし、 −アドレス用電極と該マイクロシステムの外側の少なく
とも１つの電気的装置と接続する接続手段。
ため、本発明はより詳細には次のものを含む一体型キュ
ベットを有した分析用マイクロシステムである： −少なくとも１つのキュベットを有したチップ支持体
と、 −該支持体の中のキュベットの中に配置された少なくと
も１つのチップであって、該チップが分析用電極とアド
レス用電極を備えていることを特徴とし、 −アドレス用電極と該マイクロシステムの外側の少なく
とも１つの電気的装置と接続する接続手段。
【００３８】本発明によれば、該接続手段はキュベット
の外で支持体の上に配置された接続端子、及び該接続端
子とアドレス用電極とを接続する電気的な連結とを備え
ている。
の外で支持体の上に配置された接続端子、及び該接続端
子とアドレス用電極とを接続する電気的な連結とを備え
ている。
【００３９】本発明により、及び特に接続端子が支持体
の上にありチップ自体の上に無い事により、該チップと
該支持体により形成された組み立て部品の人間工学性が
高く、この組み立て部品により外部装置との接続も容易
になる。特にこの様な設計により、使用者は特別な装置
を必要とすること無く、又大量の液体に必要な電解質の
浴槽を使用する事無く、該チップの上に反応物を堆積す
ることによりチップを“再配置”することができる。更
に、電解質即ちキュベットに含まれている検体は連結に
より結ばれている接続端子、即ち外部装置のコネクタと
接触する危険がない。
の上にありチップ自体の上に無い事により、該チップと
該支持体により形成された組み立て部品の人間工学性が
高く、この組み立て部品により外部装置との接続も容易
になる。特にこの様な設計により、使用者は特別な装置
を必要とすること無く、又大量の液体に必要な電解質の
浴槽を使用する事無く、該チップの上に反応物を堆積す
ることによりチップを“再配置”することができる。更
に、電解質即ちキュベットに含まれている検体は連結に
より結ばれている接続端子、即ち外部装置のコネクタと
接触する危険がない。
【００４０】電気的な外部装置はチップの電極に所定の
電位を与える電圧発生器が、又はチップの電極間の導電
率等の測定される電気的な値を与える電気的な測定装置
のいずれかである。
電位を与える電圧発生器が、又はチップの電極間の導電
率等の測定される電気的な値を与える電気的な測定装置
のいずれかである。
【００４１】マイクロシステムの特別な設計によれば、
チップは分析用及びアドレス用電極を有する基板を備
え、該基板がチップ支持体のキュベットの中に恒久的に
固定されていることが特徴である。
チップは分析用及びアドレス用電極を有する基板を備
え、該基板がチップ支持体のキュベットの中に恒久的に
固定されていることが特徴である。
【００４２】この種の設計が特に好都合なのは、これに
よりチップと該支持体を大きく分離して製造できるから
である。
よりチップと該支持体を大きく分離して製造できるから
である。
【００４３】特に、多数のチップを最終的には切り分け
られる半導体の１個のスライスの上に一括して作ること
ができる。該チップは従って個別に支持体と一体化し、
本発明による分析マイクロシステムを製造することがで
きる。
られる半導体の１個のスライスの上に一括して作ること
ができる。該チップは従って個別に支持体と一体化し、
本発明による分析マイクロシステムを製造することがで
きる。
【００４４】他の設計によれば、該チップはチップ支持
体の中に直接作ることができる。従って、該支持体も分
析用及びアドレス用電極に対する支持体基板を構成する
ことになる。
体の中に直接作ることができる。従って、該支持体も分
析用及びアドレス用電極に対する支持体基板を構成する
ことになる。
【００４５】本発明の他の様相によれば、該マイクロシ
ステムはチップを加熱する手段を備え、該手段はチップ
の下にチップの基板内かチップ支持体内のいずれかに直
接一体化する事が出来る。
ステムはチップを加熱する手段を備え、該手段はチップ
の下にチップの基板内かチップ支持体内のいずれかに直
接一体化する事が出来る。
【００４６】これらの加熱手段は熱電対と関連づけるこ
とができ、これらの熱電対により反応物の堆積温度又は
電極の上の分析温度を正確に検査し制御することができ
る。
とができ、これらの熱電対により反応物の堆積温度又は
電極の上の分析温度を正確に検査し制御することができ
る。
【００４７】他の好適な様相によれば、キュベットの寸
法と容積は収容されているチップ及び考えられる応用に
応じて調整することができる。正確な量の電解質又は検
体をキュベット内に含ませることができる。
法と容積は収容されているチップ及び考えられる応用に
応じて調整することができる。正確な量の電解質又は検
体をキュベット内に含ませることができる。
【００４８】支持体の特別な実施例によれば、キュベッ
トの底を形成する第１の基板と、該第１の基板の上に配
置されキュベットの側壁を形成する第２の基板とを備え
ることができる。
トの底を形成する第１の基板と、該第１の基板の上に配
置されキュベットの側壁を形成する第２の基板とを備え
ることができる。
【００４９】他の変形によれば、キュベットは大きな基
板内に直接エッチングすることもできる。
板内に直接エッチングすることもできる。
【００５０】本発明の他の特徴及び利点は添付の図に関
する記載からより良く表される。この記載は図の説明の
目的の為にのみ与えられており、これに限定されない。
する記載からより良く表される。この記載は図の説明の
目的の為にのみ与えられており、これに限定されない。
【００５１】
【発明の実施の形態】本発明に基づく分析用マイクロシ
ステムは複数の電気的なチップを含んだ幾つかのキュベ
ットを備える事ができる。しかし、好適な実施例によれ
ば、それぞれのマイクロシステムは１つのチップを有し
た１つのキュベットのみを備えている。
ステムは複数の電気的なチップを含んだ幾つかのキュベ
ットを備える事ができる。しかし、好適な実施例によれ
ば、それぞれのマイクロシステムは１つのチップを有し
た１つのキュベットのみを備えている。
【００５２】それ故、図５に示す分析用マイクロシステ
ムは１つのキュベット２５２を有したチップ支持体２５
０を含んでいる。該キュベット２５２は、例えば生物学
的、又は化学的なセンサのチップ等の電気的なチップ２
１０を含んでいる。
ムは１つのキュベット２５２を有したチップ支持体２５
０を含んでいる。該キュベット２５２は、例えば生物学
的、又は化学的なセンサのチップ等の電気的なチップ２
１０を含んでいる。
【００５３】該チップ支持体２５０は基本的にキュベッ
トの底２５２を形成する第１の基板２５４と、該第１の
基板に（例えばスティックを使用して）付着され、該キ
ュベットの１つ又は複数の側壁を定める第２の基板２５
６とを備えている。
トの底２５２を形成する第１の基板２５４と、該第１の
基板に（例えばスティックを使用して）付着され、該キ
ュベットの１つ又は複数の側壁を定める第２の基板２５
６とを備えている。
【００５４】該第１及び第２の基板は、ガラスファイバ
／エポキシ樹脂複合材料等の材料から作られた電気的な
絶縁基板であることが好ましい。
／エポキシ樹脂複合材料等の材料から作られた電気的な
絶縁基板であることが好ましい。
【００５５】該第１の基板２５４は該キュベットの外に
ある一方の端に一組の接続端子２５８を備えている。第
２の基板により該キュベットと離れている。端子２５８
はキュベット２５２内にあるチップ２１０のアドレス用
電極２１４と電気的に連結している。端子とアドレス用
電極の間にある該電気的な連結は例えば導電性トラック
２６０により作られ、第１と第２の基板内を通り、更に
該導電性トラック２６０と対応するアドレス用電極２１
４を連結する接続線２６２を通っている。
ある一方の端に一組の接続端子２５８を備えている。第
２の基板により該キュベットと離れている。端子２５８
はキュベット２５２内にあるチップ２１０のアドレス用
電極２１４と電気的に連結している。端子とアドレス用
電極の間にある該電気的な連結は例えば導電性トラック
２６０により作られ、第１と第２の基板内を通り、更に
該導電性トラック２６０と対応するアドレス用電極２１
４を連結する接続線２６２を通っている。
【００５６】アドレス用電極２１４と接続線２６２をキ
ュベット２６３内に注がれた液体から保護し絶縁するた
め、これらの電極と線は例えばポリマー材料である絶縁
層６３の中に入れられている。
ュベット２６３内に注がれた液体から保護し絶縁するた
め、これらの電極と線は例えばポリマー材料である絶縁
層６３の中に入れられている。
【００５７】参照番号２６４は該チップ２１４の下にあ
る加熱用の抵抗を示している。この抵抗は支持体の外か
ら電力が供給されており、この抵抗によりチップ２１０
と該チップの分析用電極２１２の温度が制御される。
る加熱用の抵抗を示している。この抵抗は支持体の外か
ら電力が供給されており、この抵抗によりチップ２１０
と該チップの分析用電極２１２の温度が制御される。
【００５８】該温度の制御はキュベット内に伸びている
熱電対２６６により行われ、キュベット内の液体の温度
を測定する。
熱電対２６６により行われ、キュベット内の液体の温度
を測定する。
【００５９】支持体のキュベット２５２は電解質、即ち
小さなプローブ片を含む溶液で満たされ、前述の方法で
チップの分析用電極２１２を並べることができる。この
操作が終わる時、電解質は検体と置き換えることができ
る。
小さなプローブ片を含む溶液で満たされ、前述の方法で
チップの分析用電極２１２を並べることができる。この
操作が終わる時、電解質は検体と置き換えることができ
る。
【００６０】好都合なことに、第２の基板２５６を支え
ているカバー２６８はキュベット２５２を密閉して閉
じ、分析の間検体を保存することができる。この特徴に
より該マイクロシステムの操作が容易になる。
ているカバー２６８はキュベット２５２を密閉して閉
じ、分析の間検体を保存することができる。この特徴に
より該マイクロシステムの操作が容易になる。
【００６１】この分析法が前述の様に蛍光測定法である
時、該カバー２６８は好適にガラスのシートから作り光
源Ｓから来る入射光線を通し、該蛍光光線を検知器Ｄに
到達させる。
時、該カバー２６８は好適にガラスのシートから作り光
源Ｓから来る入射光線を通し、該蛍光光線を検知器Ｄに
到達させる。
【００６２】該検体の特性又は組成の分析は、更に適当
な測定装置Ｍを接続端子２５８に接続することにより、
電気導電率の測定により行うこともできる。
な測定装置Ｍを接続端子２５８に接続することにより、
電気導電率の測定により行うこともできる。
【００６３】図６は本発明のマイクロシステムに使用さ
れるチップ２１０の例を示している。
れるチップ２１０の例を示している。
【００６４】該チップ２１０は、基板の上に行及び列に
配置した多数の分析用電極２１２と、可能ならば該分析
用電極の回りでグリッドの形をした副電極２１５とを備
えている。分析用電極２１２と副電極は例えば金又は白
金等で作られる。
配置した多数の分析用電極２１２と、可能ならば該分析
用電極の回りでグリッドの形をした副電極２１５とを備
えている。分析用電極２１２と副電極は例えば金又は白
金等で作られる。
【００６５】該チップは更に、多数のアドレス用電極を
備えており、該電極の第１のアドレス用電極２１４ａは
直接副電極２１５に接続されている。他のアドレス用電
極２１４ｂは、例えば電極の数が大きい時、図示してい
ないがチップを一体化した多重化装置−多重化分離装置
により分析用電極２１２に接続されている。
備えており、該電極の第１のアドレス用電極２１４ａは
直接副電極２１５に接続されている。他のアドレス用電
極２１４ｂは、例えば電極の数が大きい時、図示してい
ないがチップを一体化した多重化装置−多重化分離装置
により分析用電極２１２に接続されている。
【００６６】電気堆積により分析用電極と反応物を並べ
るため、電圧がこの電極と副電極の間に、アドレス用電
極を適当に指定して加えられる。
るため、電圧がこの電極と副電極の間に、アドレス用電
極を適当に指定して加えられる。
【００６７】同様に、分析の段階の間、測定電流は所定
の分析用電極と副電極の間で選択して測定する事ができ
る。
の分析用電極と副電極の間で選択して測定する事ができ
る。
【００６８】図６のチップは、例えば電極を含まない表
面を通りチップ２１０の基板をキュベットの底に刺し込
むことにより、前述の様にチップの支持体２５０に恒久
的に固定する事ができる（図５）。
面を通りチップ２１０の基板をキュベットの底に刺し込
むことにより、前述の様にチップの支持体２５０に恒久
的に固定する事ができる（図５）。
【００６９】図７は、本発明のマイクロシステムの他の
実施例であり、前述の実施例の変形である。
実施例であり、前述の実施例の変形である。
【００７０】この変形によれば、該チップ２１０が備え
ている基板２５４ａは該キュベットの底には刺し込まれ
ていないが、第１の基板を直接構成し、それ故該キュベ
ットの底を形成している。
ている基板２５４ａは該キュベットの底には刺し込まれ
ていないが、第１の基板を直接構成し、それ故該キュベ
ットの底を形成している。
【００７１】それ故、第２の基板２５６は該キュベット
の側壁を定め、基板２５４ａに取り付けられ、事実上チ
ップ２１０の上に直接取り付けられている。
の側壁を定め、基板２５４ａに取り付けられ、事実上チ
ップ２１０の上に直接取り付けられている。
【００７２】図５と類推することにより、参照番号２１
２，２１４及び２６８は、それぞれ分析用電極、アドレ
ス用電極及びキュベットのカバーを示している。
２，２１４及び２６８は、それぞれ分析用電極、アドレ
ス用電極及びキュベットのカバーを示している。
【図１】生物学的センサのチップの断面図である。
【図２】電解質の浴槽の中に浸された図１のチップの断
面図である。
面図である。
【図３】検体の浴槽の中に浸された図１のチップの断面
図である。
図である。
【図４】蛍光による分析が行われる図１のチップの断面
図である。
図である。
【図５】本発明に基づく液体に対する分析用マイクロシ
ステムの断面図である。
ステムの断面図である。
【図６】図５の分析用マイクロシステムに一体化できる
チップの拡大した上から見た図である。
チップの拡大した上から見た図である。
【図７】本発明に基づき、更に図５のマイクロシステム
の変形である液体に対する分析用マイクロシステムの断
面図である。
の変形である液体に対する分析用マイクロシステムの断
面図である。
１０ チップ １２ａ，１２ｂ 分析用電極 １４ アドレス用電極 １６ 基板 １８ 電気的連結 ２０ 電解液 ２４ 外部発電機 ２２ａ，２２ｂ 反応物 ３０ 浴槽 ３２ 小さな標的片 ４０ 第１の光の放射 ４２ 第２の光の放射 ４６ 検知システム
Claims (13)
- 【請求項１】 一体型キュベットを有した分析用マイク
ロシステムであって、該システムが： −少なくとも１つのキュベット（２５２）を有したチッ
プ支持体（２５０）と、 −該支持体の中のキュベットの中に配置された少なくと
も１つのチップ（２１０）であって、該チップが分析用
電極（２１２）とアドレス用電極（２１４）を備えてい
ることを特徴とし、 −アドレス用電極を該マイクロシステムの外側の少なく
とも１つの電気的装置に接続する接続手段（２５８，２
６０，２６２）とを備え、更に該マイクロシステム内
で、該接続手段が該キュベット（２５２）の外で支持体
の上に配置された接続端子（２５８）と、該接続端子
（２５８）をアドレス用電極に接続する電気的連結（２
６０，２６２）とを備えていることを特徴とする分析用
マイクロシステム。 - 【請求項２】 チップが分析用電極（２１２）と、アド
レス用電極（２１４）とを有した基板（２１０）とを備
え、該基板が該チップ支持体のキュベットの中に常置さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロシ
ステム。 - 【請求項３】 チップがチップ支持体の上に直接作られ
ることを特徴とする請求項１に記載のマイクロシステ
ム。 - 【請求項４】 チップを加熱する手段（２６４）を備え
ていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロシス
テム。 - 【請求項５】 該マイクロシステム内で、加熱手段がチ
ップ内に一体化された電気抵抗を備えていることを特徴
とする請求項４に記載のマイクロシステム。 - 【請求項６】 該マイクロシステム内で、加熱手段がチ
ップの下でチップ支持体の中に配置されている電気抵抗
（２６４）を備えていることを特徴とする請求項４に記
載のマイクロシステム。 - 【請求項７】 チップ支持体が熱電対（２６６）を備え
ていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロシス
テム。 - 【請求項８】 キュベット内に、アドレス用電極（２１
４）の絶縁性カプセル封じ（２６３）と電気的な連結
（２６２）とを有していることを特徴とする請求項１に
記載のマイクロシステム。 - 【請求項９】 該マイクロシステム内で、該キュベット
が液体の量により定まる容積を有し、該液体は該チップ
が作用を行うために必要であることを特徴とする請求項
１に記載のマイクロシステム。 - 【請求項１０】 該マイクロシステム内で、該チップ支
持体がキュベットの底面となる第１の基板（２５４）と
第１の基板に配置され該キュベットの側壁からなる第２
の基板（２５６）とを備えていることを特徴とする請求
項１に記載のマイクロシステム。 - 【請求項１１】 第２の基板（２５６）の上に配置さ
れ、該キュベットを覆っているガラスのシート（２６
８）を含むことを特徴とする請求項１０に記載のマイク
ロシステム。 - 【請求項１２】 該マイクロシステム内で、チップ（２
１０）が基板（２５４ａ）を備え、前記基板がキュベッ
トの底となる第１の基板を構成していることを特徴とす
る請求項１０に記載のマイクロシステム。 - 【請求項１３】 大きな基板を含み、該マイクロシステ
ム内でキュベットが該大きな基板内でエッチングされて
いることを特徴とする請求項１に記載のマイクロシステ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9707047 | 1997-06-06 | ||
| FR9707047A FR2764385B1 (fr) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Microsysteme d'analyse de liquides a cuvette integree |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114584A true JPH1114584A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=9507704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10172089A Pending JPH1114584A (ja) | 1997-06-06 | 1998-06-05 | 液体分析用一体型キュベットを有したマイクロシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6126800A (ja) |
| EP (1) | EP0882981A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1114584A (ja) |
| FR (1) | FR2764385B1 (ja) |
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| JP2007524097A (ja) * | 2004-02-26 | 2007-08-23 | トムセン バイオサイエンス アクティーゼルスカブ | 生物学的粒子を収集する方法、チップ、装置、及びシステム |
| JP2007527237A (ja) * | 2004-02-26 | 2007-09-27 | トムセン バイオサイエンス アクティーゼルスカブ | 生体物質を抽出する方法、チップ、デバイス及びシステム |
| WO2009128346A1 (ja) | 2008-04-18 | 2009-10-22 | 国立大学法人九州工業大学 | 電極モジュール |
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| US20040185462A1 (en) * | 1999-08-06 | 2004-09-23 | Tum Gene, Inc. | Method of and detecting apparatus and detecting chip for single base substitution SNP and point mutation of genes |
| US6916614B1 (en) | 1999-10-20 | 2005-07-12 | Tum Gene, Inc. | Gene detecting chip, detector, and detecting method |
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| JP4505776B2 (ja) | 2001-01-19 | 2010-07-21 | 凸版印刷株式会社 | 遺伝子検出システム、これを備えた遺伝子検出装置、検出方法、並びに遺伝子検出用チップ |
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