JPWO2011045910A1 - 測定デバイス - Google Patents

Abstract

測定デバイスの測定効率を向上させるという目的を達成するため、第一の基板１１と、前記第一の基板１１上に接合された第二の基板１２とを備え、前記第一の基板１１には、第一のキャビティ１６と、前記第一のキャビティ１６を構成する相対向する隔壁部１９を介して、前記第一のキャビティ１６と並設されている少なくとも二つ以上の第二のキャビティ２１と、前記第一のキャビティ１６と前記第二のキャビティ２１との間を繋ぐように前記隔壁部１９のそれぞれに設けられ、前記第一のキャビティ１６に取り込まれた被検体２３を捕捉する貫通孔２０と、を有し、前記第一のキャビティ１６は、前記第二の基板１２を貫通する少なくとも二つ以上の流入口１３と少なくとも二つ以上の流出口１４とにより外部環境と通じており、前記第二のキャビティ２１は、前記第二の基板１２を貫通する注入口１５により外部環境と通じている測定デバイスとした。

Description

本発明は、細胞あるいは生体由来の膜等からなる被検体の性質を測定するための測定デバイスに関するものである。

図８に示したように、従来の測定デバイスの一例である細胞電気生理センサは、基板１に、第一のキャビティ２と、隔壁部３に設けた貫通孔４を介して連通している第二のキャビティ５とを備えている。

ここで第一のキャビティ２と第二のキャビティ５とをそれぞれ所定の電解液で満たし、さらに細胞６を第一のキャビティ２内に注入し、第二のキャビティ５側から吸引等すると、第一のキャビティ２側の貫通孔４の開口部７に細胞６をトラップ（捕捉）することができる。

そして細胞６をトラップさせた状態で、第一のキャビティ２に薬剤を投与し、第一のキャビティ２及び第二のキャビティ５の電解液の電位差や第一のキャビティ２と第二のキャビティ５間に流れる電流値を計測することによって、細胞６が活動する際の細胞内外における電位変化、電流値、あるいは細胞の活動によって発生する物理化学的変化を測定することができる。

なお、上記細胞電気生理センサと類似する例を開示するものとして例えば以下の先行技術文献（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）が挙げられる。

国際公開第２００７／１０８７７９号 国際公開第２００７／１３９５１１号

従来の測定デバイスは、測定効率が低下するという課題があった。その理由は、測定対象である被検体の密着不良、吸着ミス、測定溶液や薬剤の投入時間のロス等に起因する。すなわち、特に、被検体として細胞６を対象にした測定の場合には、一つの貫通孔４に一つの細胞６が高い密着力で接触する必要がある。これは通常、細胞６が発する電気生理反応（例えば、細胞内外で発生する電位差や細胞内外を通過する電流値）が極めて小さな反応であるため、貫通孔４に細胞６が密着していない場合は、隙間を通じて電気的リークが発生する。この電気的リークが、細胞内外で発生している電気生理反応の正確な測定を阻害してしまう。

通常、上記のような密着不良が生じた細胞については、電気的リークによって発生するノイズによって測定は高精度にできないので、測定データを得ることができない。従って、別途用意された測定デバイスを用いて新しい測定をはじめから行う必要が生じる。その結果、細胞の電気生理反応の測定を著しく効率の悪いものにしている。

さらに、測定を効率の悪いものにする他の要因として、活性化していない細胞、細胞ではないゴミ、等の吸着ミスがある。すなわち、測定溶液の中に存在している固形物質は測定したい細胞だけではなく、活性化していない細胞や、ゴミが混じっている場合がある。
従って、これらを貫通孔４に吸着してしまった場合には測定データを得ることができず、別途用意された測定デバイスを用いて新しい測定をはじめから行う必要が生じる。その結果、細胞の電気生理の測定を著しく効率の悪いものにしている。

さらに、測定を効率の悪いものにする他の要因として、測定溶液や薬剤の投入時間のロスによって発生する測定時間ロスがある。すなわち、このような測定の際には、従来のような測定デバイスを用いると通常一回の測定で、一種類の薬剤に対する細胞の反応を観察するため、複数の薬剤に対する細胞の反応を観察する場合には、測定デバイスを交換して測定を繰り返す必要があり非常に時間がかかる。その結果、細胞の電気生理反応の測定を著しく効率の悪いものにしている。

そこで、本発明は、上記課題を同時に解決し、測定デバイスの測定効率を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するため、本発明に係る測定デバイスは、第一の基板と、前記第一の基板上に接合された第二の基板と、を備え、前記第一の基板には、第一のキャビティと、前記第一のキャビティを構成する相対向する隔壁部を介して、前記第一のキャビティと並設されている少なくとも二つ以上の第二のキャビティと、前記第一のキャビティと前記第二のキャビティとの間を繋ぐように前記隔壁部のそれぞれに設けられ、前記第一のキャビティに取り込まれた被検体を捕捉する貫通孔と、を有し、前記第一のキャビティは、前記第二の基板を貫通する少なくとも二つ以上の流入口と少なくとも二つ以上の流出口とにより外部環境と通じており、前記第二のキャビティは、前記第二の基板を貫通する注入口により外部環境と通じていることを特徴とする。

これにより本発明は、測定デバイスの測定効率を向上することができる。その理由は、それぞれ独立した複数の第二のキャビティを備えたため、複数の貫通孔におけるそれぞれの被検体について、それぞれ独立して、測定を行うことができる。

さらに、少なくとも二つ以上の流入口と流出口とを設けることにより、一回の測定で異なる溶液を同時に測定することによって薬剤刺激を円滑に行うことができる。よって、測定効率の良い測定デバイスを提供することができる。

実施の形態１における測定デバイスの上部斜視図 実施の形態１における測定デバイスの上面透視図 図２のＡ部断面図 実施の形態１における測定デバイスの要部説明図 実施の形態１における測定デバイスの要部説明図 実施の形態１における測定デバイスの要部説明図 実施の形態２における測定デバイスの要部説明図 従来の測定デバイス

本実施の形態における測定デバイスについて説明する。なお各実施の形態において先行する実施の形態１と同様の構成をなすものは同じ符号を付して説明し、詳細な説明を省略する場合がある。また本発明は、以下の各実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態における測定デバイスの構造について説明する。
図１に示すように、本実施の形態における測定デバイスは、第一の基板１１と、第一の基板１１の上部に接合され、二箇所の流入口１３と二箇所の流出口１４及び複数の注入口１５を形成した第二の基板１２とからなる。そして、図２、図３に示すように、この二箇所の流入口１３と二箇所の流出口１４は、第一の基板１１に形成された溝部である第一のキャビティ１６を介して、全てが連通しており、二箇所の流入口１３を第一のキャビティ１６に二叉形状の第一の連結部１７で連結し、第一のキャビティ１６内に溶液や薬液等を流入する。また、第一のキャビティ１６に二叉形状の第二の連結部１８で二箇所の流出口１４を連結し、二箇所の流出口１４へ溶液や薬剤等を流出する。そして、この第一のキャビティ１６の側面を構成する相対向した隔壁部１９には、細胞や生体由来の膜等からなる被検体２３を第一のキャビティ１６内でトラップ（捕捉）するための複数の貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）が設けられており、この複数の貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）は、それぞれ独立して、第二のキャビティ２１（２１ａ、２１ｂ）に繋がっている。そして、この第二のキャビティ２１（２１ａ、２１ｂ）のそれぞれが独立して外部環境と通じるために第二の基板１２に形成した複数の注入口１５（１５ａ、１５ｂ）と独立してそれぞれ繋がっている。

ここで、隔壁部１９は第一のキャビティ１６と第二のキャビティ２１（２１ａ、２１ｂ）とを区切った構造となっており、この隔壁部１９に設けられた貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）以外に第一のキャビティ１６と第二のキャビティ２１（２１ａ、２１ｂ）とが連通している部分はない。さらに、第二のキャビティ２１ａと、第二のキャビティ２１ｂとが直接連通している部分がないように、第二のキャビティ２１と、他の第二のキャビティ２１とは、直接連通している部分がなく、それぞれ独立して形成されている。

また、複数の貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）は、第一のキャビティ１６に取り込まれた被検体２３が第一のキャビティ１６の底面あるいは上面に接触しないような位置に形成されている。例えば被検体２３が細胞である場合には、好ましくは、被検体２３の大きさである約１０〜２０μｍよりも、第一のキャビティ１６の底面及び上面からより離れた位置に形成されている。

また、複数の貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）は、被検体２３を第一のキャビティ１６内で所定の位置にトラップするために用いるので、貫通孔２０の孔径は被検体２３よりも小さくなるよう形成されている。好ましくは、０．５μｍ〜５．０μｍの直径である。なお、貫通孔２０（２０ａ、２０ｂ）の位置、長さ及び、大きさは、使用する被検体２３に応じて適宜変更することができる。

また、本実施の形態では、第一の基板１１の部材としてシリコン、石英、ガラス、等を用いることができる。

さらに、第二の基板１２の部材として、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のシリコン樹脂、ガラス、シリコン、石英等が用いられる。特にＰＤＭＳ樹脂は成形を行いやすく、表面の活性度が高いので第一の基板１１の部材であるシリコン、石英、ガラス等と接着剤を用いることなく強固に密着させることができる。

次に、本実施の形態における測定デバイスでの測定方法について測定デバイスの一例である細胞電気生理センサを用いて説明する。
図２、図３に示すように、流入口１３から分注器（図示せず）を挿入し、第一のキャビティ１６内部全体に満たされるように細胞外液（電解液）を注入する。次に、複数の注入口１５にそれぞれ分注器（図示せず）を挿入し、それぞれの第二のキャビティ２１内部全体に満たされるように、細胞内液（電解液）を注入する。

ここで細胞外液とは例えば哺乳類筋細胞の場合、代表的にはＫ^＋イオンが４ｍＭ程度、Ｎａ^＋イオンが１４５ｍＭ程度、Ｃｌ⁻イオンが１２３ｍＭ程度添加された電解液であって、細胞内液とは、Ｋ^＋イオンが１５５ｍＭ、Ｎａ^＋イオンが１２ｍＭ程度、Ｃｌ⁻イオンが４．２ｍＭ程度添加された電解液である。これらの最適な化学組成は、測定の対象、目的によって適宜変更される。

そして次に、図４に示すように、流入口１３あるいは流出口１４が満たされた細胞外液側には参照電極２４を挿入し、注入口１５が満たされた細胞内液側にはそれぞれ測定電極２５を挿入する。さらに、この際、細胞内液側である第二のキャビティ２１には吸引手段２６が接続されている。このように細胞外液と電気的に接続された参照電極２４と、細胞内液と電気的に接続された測定電極２５との間では、１００ｋΩ〜２０ＭΩ程度の導通抵抗値を観測することができる。これは貫通孔２０を介して細胞内液あるいは細胞外液が浸透し、参照電極２４と測定電極２５間で電気回路が形成されるからである。次に、流入口１３から分注器（図示せず）を介して細胞外液に懸濁された被検体２３を投入し、図５に示すような、共通の吸引手段２６から圧力伝達チューブを介して第二のキャビティ２１内の減圧を行うと、図３、図４に示すように被検体２３は、第一のキャビティ１６の側面の隔壁部１９に形成された貫通孔２０の開口部２２に引き付けられ、被検体２３がトラップされる。このように被検体２３が貫通孔２０の開口部２２を塞ぐ際に、被検体２３が高い密着力で貫通孔２０に吸着した場合、細胞外液と細胞内液との間の電気抵抗が１ＧΩ以上の極めて高い状態となり、この状態では、貫通孔２０と被検体２３との隙間を伝わる電気的リークが極めて少ないことを示している。この状態をギガシールと呼ぶ。ギガシール状態においては被検体２３の電気生理活動によって細胞内外の電位変化や電流通過はノイズの少ない状態で高精度に測定できることになる。従って、被検体２３の電気生理反応の測定を行う前には、第一のキャビティ１６内の細胞外液とそれぞれの第二のキャビティ２１に入った細胞内液との間の電気抵抗を測定し、個々にギガシール状態が形成されているかを判断する工程がある。

なお上記例では、第一のキャビティ１６に細胞外液、第二のキャビティ２１に細胞内液を充填し、その後、第一のキャビティ１６内に被検体２３を投入する、といった順番で測定したが、第一のキャビティ１６にはじめに投入する溶液を細胞内液、細胞を懸濁する溶液も細胞内液とし、細胞投入後、貫通孔２０に細胞を吸着させた後に、第一のキャビティ１６内を細胞外液に変更するため、流入口１３より細胞外液を投入する、といった順番で測定をすることもできる。これは、はじめに細胞外液と細胞内液をそれぞれ第一のキャビティ１６、第二のキャビティ２１に入れてしまうと、一方の溶液が他方へ混ざり込むため、被検体２３周辺での溶液組成が変化することによって正確な測定を妨げることがあるので、これを防ぐ目的で上記の投入順番を適用することがある。

この後、流入口１３から分注器（図示せず）を介して薬液を注入し、被検体２３を刺激する。この時、被検体２３を刺激する方法としては、本実施の形態のように薬液などの化学的刺激でもよく、その他、参照電極２４と測定電極２５との間で生成される電気信号などの物理的刺激でも良い。そしてこれらの化学的あるいは物理的刺激によって、被検体２３が物理化学的反応を発した場合は、その反応を参照電極２４と測定電極２５間における電位差（あるいは電流値変化や抵抗値変化）によって検出することができる。

さらに、この時、図６に示すように、二箇所の流入口１３から、異なる溶液をそれぞれ流入させて、異なる溶液を第一のキャビティ２１の側壁に沿ってそれぞれ流すことにより、異なる溶液に対する計測を同時に行うことによって、被検体２３が物理化学的反応を発した場合の反応を、参照電極２４と測定電極２５間における電位差（あるいは電流値変化や抵抗値変化）によって検出することができる。

以下、本実施の形態における効果を説明する。
本実施の形態では、測定デバイスの測定効率を向上することができる。その理由は、複数の貫通孔２０にトラップされたそれぞれの被検体２３について、それぞれ独立で測定を行うことができるためである。

すなわち本実施の形態では、それぞれ独立した複数の第二のキャビティ２１を備えており、第二のキャビティ２１と、他の第二のキャビティ２１とは、直接連通している部分がなく、それぞれ独立している。従って、第一のキャビティ１６に流入してきた被検体２３が、それぞれの貫通孔２０の開口部２２にトラップされた後に、参照電極２４と測定電極２５間のインピーダンス測定を行うことによって、貫通孔２０の開口部２２に確実に被検体２３がトラップされているかといった密着不良の有無をそれぞれ独立で判断することができる。従って、電気的なリークが発生している貫通孔２０を容易に発見できる。あるいは、貫通孔２０の開口部２２に活性化していない被検体２３がトラップされていないか、被検体２３ではなく単なるごみがトラップされていないか等の吸着ミスを、それぞれ独立で判断することができる。その結果、確実に被検体２３がトラップされている貫通孔２０を選定することができる。さらに、図４に示すように、この第二のキャビティ２１にそれぞれ設けられた個別の測定電極２５は、スイッチ２７に繋がっており、先の判断結果を確認後、測定電極２５を切断・接合したりすることができるため、選定された貫通孔２０に対してのみ、測定電極２５を接合することができる。そして、接合されている測定電極２５を用いて薬理刺激の測定に用いることによって、高精度な測定が可能となる。

さらに、本実施の形態では貫通孔２０を、第一のキャビティ１６に取り込まれた被検体２３が、第一のキャビティ１６の底面及び上面に接触しないような位置に設けられている。例えば被検体２３として細胞を用いた場合、通常、細胞は細胞外液中を浮遊しており、浮遊した細胞はキャビティ内の壁面より中央部に密度の高い状態で存在している。これによって、貫通孔２０がキャビティの底面より高く、上面よりも低い位置にあることで浮遊している細胞をトラップしやすくなるのである。さらに、被検体２３の大きさよりも高いところに貫通孔２０を有することにより、被検体２３がトラップされたときに底面に邪魔されることを抑制することができる。

さらに、本実施の形態では少なくとも二つ以上の流入口１３と流出口１４を設けている。従って、一方の流入口１３からは薬剤候補化合物、もう一方の流入口１３からは前記薬剤候補化合物を含まない細胞外液を第一のキャビティ１６内でこれら種類の違う溶液が互いに混ざらない層流状態で流入させることができる。これによって片側の貫通孔２０にトラップされた細胞では薬剤候補化合物による反応、一方の貫通孔２０では前記薬剤候補化合物を含まない細胞外液による反応を同時に測定することによって、細胞が発する電気化学的信号の比較がより正確にできるようになる。従って、一回の測定で異なる溶液を同時に測定することによって薬剤刺激を円滑に行うことができる。

さらに、本実施の形態では、第二の基板１２の部材として、透過性の高い樹脂であるＰＤＭＳを用いている。従って、貫通孔２０の開口部２２に、被検体２３ではなく単なるごみがトラップされていないか等の吸着ミスを、それぞれ独立で視覚的に判断することができる。また、例えば被検体２３として、細胞を用いた場合に、その細胞にそれぞれ蛍光剤によってラベリングしておくことによって、さらに容易に、視覚的に判断することができる。

なお、第一のキャビティ１６の側壁は、隔壁部１９によって互いに平行となるように形成されていることが、測定効率が向上するため、望ましい。
なお、第一のキャビティ１６の幅は、二箇所の流入口１３の連結部から、二箇所の流出口１４の連結部まで均一の幅であることにより、均一な層流状態を保持することが可能であるため、好ましい。
なお、第一のキャビティ１６の幅は、少なくとも被検体２３の大きさの二倍より広い幅で形成されていることが好ましい。対向する貫通孔２０に被検体２３がトラップされたときに、トラップされた他の被検体２３が、測定に影響を及ぼすことを阻止するためである。

なお、図６に示すように、第一のキャビティ１６の幅は、それぞれの流出口１４あるいは流入口１３の幅の、およそ２倍の幅であることが、対向する液体の圧力が保持され、第一のキャビティ１６での層流形成が容易となるため、望ましい。
なお、第一の連結部１７と、第二の連結部１８は、第一のキャビティでの層流形成が容易となるような形状であることが望ましく、Ｙ字形状あるいはＴ字形状が好ましい。

なお、第一のキャビティ１６の側壁に設けられた複数の貫通孔２０の開口部２２は、側壁でそれぞれ対向しているのが好ましい。層流状態で複数の溶液を流入させた場合に、対向している貫通孔２０に補足された被検体２３を溶液の流入タイミングを同期させて測定できるためである。

また、それぞれの貫通孔２０は少なくとも被検体２３の大きさ以上の間隔で配置されていることが確実に被検体２３をトラップさせる上で好ましい。

なお、図６に示すように、それぞれの第二のキャビティ２１の上断面径は、貫通孔２０の貫通孔上断面径よりも広いことが好ましい。つまり、隔壁部１９に設けられ、第一のキャビティ１６と第二のキャビティ２１とを貫通する貫通孔２０の孔径（ｄ１）は、接続する第二のキャビティ２１の孔径（ｄ２）よりも狭いことが好ましい。すなわち、ｄ２＞ｄ１の関係である。

上記関係式を満たすように上記形状を構成することによって、第一のキャビティ１６に流れる被検体２３を貫通孔２０にトラップさせる際に、第二のキャビティ２１から吸引がしやすくなるために、被検体２３を的確に貫通孔２０の開口部２２に密着させることができる。また被検体２３に細胞を用いる場合は、アンフォテリシン、ナイスタチンなどの薬剤を用いることがあるが、第二のキャビティ２１から注入するこの薬剤が貫通孔２０に流れ込みやすくなるために、被検体２３である細胞に迅速に到達させることができる。

さらに、この第一のキャビティ１６の側面に形成された複数の貫通孔２０は、第一のキャビティ１６の中間部付近に形成されていることがより好ましい。二箇所の流入口１３からそれぞれ異なる薬液を流入した際に、その薬液の拡散係数が異なると、第一のキャビティ１６の上流部と下流部では、薬液の濃度が異なってしまうことが懸念されるためである。従って、均一な濃度で測定するためには、複数の貫通孔２０は第一のキャビティ１６内で近づいて形成されていることが好ましい。

なお、あくまで貫通孔２０の開口部２２の場所についてであり、第二のキャビティ２１への貫通孔２０の孔形状そのものはどのような形状で配置されていてもよい。つまり、貫通孔２０の孔形状は、第一のキャビティ１６に対して、直角であっても、斜めに配置されていても構わない。
なお、本実施の形態では、流入口１３と、流出口１４をそれぞれ二箇所ずつ用いているが、それぞれ少なくとも二箇所以上設けていることが望ましい。二箇所以上もうけることによって、様々な測定方法を利用することが可能となるためである。さらに、流入口１３と流出口１４は、それぞれ同数であることが望ましい。

なお、被検体２３として、細胞を用いる場合は、貫通孔２０の開口部２２にトラップされた貫通孔２０を塞いでいる細胞膜に穴を開ける、すなわちホールセルとする必要がある。その場合は、ギガシール状態が形成されていることが確認できた第二のキャビティ２１に対して、注入口１５からナイスタチンなどの薬剤の注入、あるいは第二のキャビティ２１側から吸引する等手段を用いて、貫通孔２０を塞いでいる細胞膜に穴を開けることができる。

なお、第二のキャビティ２１に接続されている吸引手段２６は、図５に示すように、共通の吸引手段２６に接続していても良いが、それぞれ第二のキャビティ２１に独立して接続していても構わない。それぞれ独立した吸引手段２６を設けることにより、１つの第二のキャビティ２１のみを吸引することが可能となるためである。なお、同時に制御できるためコントロールしやすく、利便性にも優れるため、共通の吸引手段を用いることが望ましい。

なお、図４に示すように、測定電極２５にはそれぞれスイッチ２７が繋がれており、測定電極２５を切断あるいは接合するだけでなく、他の測定電極２５との結合が可能である。従って、それらの個別の結果を組み合わせることが容易となり、電気的変化をより見易くすることができる。
なお、図４に示すように、参照電極２４は流入口１３より挿入しているが、流入口１３あるいは流出口１４のどちらから挿入しても良い。

（実施の形態２）
本実施の形態における測定デバイスの構造について説明する。なお、実施の形態１で説明した箇所と同じ箇所については説明を省略する。実施の形態１と異なる点は貫通孔２０の開口径である。
図７は本実施の形態における測定デバイスの貫通孔の構成を示す要部説明図である。
図７に示すように、隔壁部１９に設けられ、第一のキャビティ１６と第二のキャビティ２１とを貫通する貫通孔２０の開口径の大きさは、第二のキャビティ２１に接続した開口部２８の開口径（ｄ１２）の方が、前記第一のキャビティ１６に接続した開口部２２の開口径（ｄ１１）よりも大きい。すなわち、ｄ１２＞ｄ１１の関係である。

被検体２３を貫通孔２０に確実にトラップさせるためには、被検体２３の大きさよりも小さく細い貫通孔２０を設ける必要はあるが、この小さく細い貫通孔を長くすることによって、抵抗値が上がり、被検体２３に正確に電圧を印加することが困難となる場合がある。あるいは、被検体２３を貫通孔２０にトラップさせるために、図５に示すように第二のキャビティ２１側より吸引手段２６を用いて吸引する場合、小さく細い貫通孔２０が長いと吸引圧力での圧力損失が大きくなってしまい、被検体２３を十分に吸引できず、確実なトラップが困難となる場合がある。

上記形状を構成することによって、第一のキャビティ１６に流れる被検体２３を貫通孔２０にトラップさせる際に、第二のキャビティ２１から吸引しやすくなるために、被検体２３を的確に貫通孔２０の開口部２２に密着させることができる。また被検体２３に細胞を用いる場合は、アンフォテリシン、ナイスタチンなどの薬剤を用いることがあるが、第二のキャビティ２１から注入するこの薬剤が貫通孔２０に流れ込みやすくなるために、被検体２３である細胞に迅速に到達させることができる。

なお、本実施の形態においては、隔壁部１９に設けられ、第一のキャビティ１６と第二のキャビティ２１とを貫通する貫通孔２０の開口径の大きさの関係を、第二のキャビティ２１に接続した開口部２８の開口径（ｄ１２）の方が、前記第一のキャビティ１６に接続した開口部２２の開口径（ｄ１１）よりも大きくなるとしたが、これに限られない。例えば、貫通孔２０の上断面径は、前記第一のキャビティ１６に接続した開口部２２の開口径（ｄ１１）から第二のキャビティ２１に接続した開口部２８の開口径（ｄ１２）に向かって徐々に大きくなる構成であっても同様の効果を奏する。

また、貫通孔２０は、第二のキャビティ２１に接続した開口部２８より、前記第一のキャビティ１６に向かって凹部２９を形成していることがさらに望ましい。第一のキャビティ１６と接続した貫通孔２０の開口部２２径の細さで被検体２３を確実にトラップさせつつも、凹部２９によって後述する効果をも奏するため、より効率よく測定を行うことが可能となる。

被検体２３は細い貫通孔２０でトラップされることが望ましい。そこで、図７に示すように、本実施の形態２の一例では、貫通孔２０の孔径が徐々に大きくなる形状よりも、最初（第一のキャビティ１６側）から途中まではまっすぐ(同じ孔径)で形成し、その後、第二のキャビティ２１に向かって凹部２９を設けている。このように、貫通孔２０において、第一のキャビティ１６側から途中まで同径でまっすぐ細い孔を設け、被検体２３のトラップ率を向上させつつ、一方、第二のキャビティ２１に向かって凹部２９を設けることによって、途中から第二のキャビティ２１までは凹部２９によって吸引をしやすくするという効果が得られる。

本発明によれば、円滑な薬理反応を測定することができ、測定効率の良い測定デバイスを実現できる。

１１ 第一の基板
１２ 第二の基板
１３ 流入口
１４ 流出口
１５ 注入口
１６ 第一のキャビティ
１７ 第一の連結部
１８ 第二の連結部
１９ 隔壁部
２０ 貫通孔
２１ 第二のキャビティ
２２ 開口部
２３ 被検体
２４ 参照電極
２５ 測定電極
２６ 吸引手段
２７ スイッチ
２８ 開口部
２９ 凹部

Claims (10)

1. 第一の基板と、
   前記第一の基板上に接合された第二の基板と、
   を備え、
   前記第一の基板には、
   第一のキャビティと、
   前記第一のキャビティを構成する相対向する隔壁部を介して、前記第一のキャビティと並設されている少なくとも二つ以上の第二のキャビティと、
   前記第一のキャビティと前記第二のキャビティとの間を繋ぐように前記隔壁部のそれぞれに設けられ、前記第一のキャビティに取り込まれた被検体を捕捉する貫通孔と、
   を有し、
   前記第一のキャビティは、前記第二の基板を貫通する少なくとも二つ以上の流入口と少なくとも二つ以上の流出口とにより外部環境と通じており、
   前記第二のキャビティは、前記第二の基板を貫通する注入口により外部環境と通じている、測定デバイス。
2. 前記貫通孔は、前記第一のキャビティに取り込まれた被検体が、前記第一のキャビティの底面及び上面に接触しないような位置に設けられた請求項１に記載の測定デバイス。
3. 前記貫通孔を設けた前記第一のキャビティの側壁が互いに平行である請求項１に記載の測定デバイス。
4. 前記貫通孔の開口部が、前記第一のキャビティに対してそれぞれ対向している請求項３に記載の測定デバイス。
5. 前記第一のキャビティの側壁にそって、少なくとも二つ以上の流入口から異なる溶液をそれぞれ流入させることで、異なる溶液に対する計測を同時に行うことができる請求項１に記載の測定デバイス。
6. 前記第一のキャビティ内には第一の溶液を貯留し、
   前記第二のキャビティ内にはそれぞれ独立して第二の溶液を貯留し、
   前記第一の溶液に接触するように設置した第一の電極と、前記第二の溶液に接触するように設置した第二の電極との電位差を測定する、
   請求項１に記載の測定デバイス。
7. 前記注入口は、共通の吸引手段に繋がっている、請求項１に記載の測定デバイス。
8. 前記貫通孔の開口径において、前記第二のキャビティに接続した開口部の開口径は、前記第一のキャビティに接続した開口部の開口径よりも大きい、請求項１に記載の測定デバイス。
9. 前記貫通孔は、前記第二のキャビティに接続した開口部の開口径より、前記第一のキャビティに向かって凹部を形成している、請求項８に記載の測定デバイス。
10. 前記第二の電極は、スイッチ選択手段にそれぞれ繋がっており、前記スイッチ選択手段は、前記第二の電極の測定用信号増幅器への接続・切断をそれぞれ独立して選択できる、請求項６に記載の測定デバイス。

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