TWI660171B

TWI660171B - 電性化學測定裝置及轉換器

Info

Publication number: TWI660171B
Application number: TW106133856A
Authority: TW
Inventors: 國方亮太; 林泰之; 須田篤史; 伊野浩介; 井上久美; 末永智一
Original assignee: 日商日本航空電子工業股份有限公司; 國立大學法人東北大學
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2019-05-21
Also published as: US11859167B2; TW201814281A; CN113533486A; EP3524972A1; CN113533486B; EP4001915A1; EP4040152A1; EP3524972B1; JP6218199B1; EP3524972A4; EP4009046A1; US11162064B2; US20190256816A1; CN109791122B; WO2018066358A1; CN109791122A; JP2018059823A; US20210332321A1; EP4019968A1

Abstract

係為一種對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定之電性化學測定裝置，並包含複數之電極面、和間隔物、以及至少1個的壁板。複數之電極面和間隔物以及壁板，係被配置在相同的平面之上。各電極面之直徑d_el ，係為80μm以下。間隔物之高度，係為h＝21.8 (d_el +0.8)/(d_el +9.7)±5[μm]之範圍內的特定之值。間隔物，係具備有在活體樣本與間隔物相接的狀態下不會被形成藉由活體樣本和平面以及間隔物所封閉的3維區域之構造。壁板，係具備有無法使溶液中之溶質透過的性質，並具備有間隔物之高度以上的高度。2個的電極面，係藉由壁板而被隔開。

Description

電性化學測定裝置及轉換器

[0001] 本發明，係為一種為了對於由活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電性化學性測定而使用的電性化學測定裝置及轉換器。活體樣本，係為（1）構成活體之要素、或（2）構成活體之要素的集合體、或是（3）活體關連物質（活體關連物質，係為存在於生物之體內的化學物質，例如係包含有活體高分子、構成活體高分子之要素、對生物之生存而言為必要的化學物質）、或者是（4）包含有（1）～（3）中之1個以上的有體物。作為活體樣本，係可例示有細胞、細胞塊、組織片、包含活體關連物質之非活體有體物。

[0002] 對於由細胞所產生或消耗的化學物質進行定量性評價的技術之建構，不僅是對於基礎生物化學的發產有所助益，也會對於醫療或生命科學的發展帶來極大貢獻。該技術，例如，係可作為在癌症檢查中所使用的細胞診斷、在再生醫療或免疫細胞治療中所使用的移植用細胞之品質評價、在藥效評價或毒性評價中之動物實驗的替代方案而使用。　　[0003] 但是，細胞之生理活性，不僅是會依存於溫度、pH、培養基組成、相鄰接之細胞、細胞外基質等之環繞著細胞的環境而改變，也會因應於基因導入、藥物曝露、應力賦予等的外部刺激或者是細胞分裂和細胞死亡等之細胞事件而歷時性地變化。　　[0004] 因此，為了對於實際在活體內而供的細胞之真正性質作評價，將身為活體樣本之細胞在活的狀態（亦即是，在保持有細胞生理活性的狀態）下設置於盡可能近似於活體內之環境中並進而針對由該細胞所產生或消耗的化學物質而相對於外部刺激或細胞事件來即時性地進行測定一事，係為重要。　　[0005] 作為將身為活體樣本之細胞設置在近似於活體的環境中之其中一個手法，將並非為單一細胞之身為複數之細胞與細胞外基質（extracellular matrix：ECM）成分之凝集體的細胞塊（spheroids：球樣物）作為活體樣本來使用的手法係為周知。　　[0006] 細胞所具有的各種生理活性，由於多數係為藉由與該細胞所接觸的鄰接細胞或者是ECM之間之相互作用所體現者，因此，可以推測到，相較於單一細胞，係以細胞塊為更能夠忠實地再現活體內的環境。　　[0007] 作為細胞塊，係可例示有從胰臟所採取的胰島細胞、受精卵、藉由細胞培養所得到的肝細胞或神經細胞之球樣物、ES（embryonic stem）細胞之胚體等。　　[0008] 在細胞活性之評價中所使用的細胞塊之直徑，係依存於構成細胞之種類、在活體內之採取部位、培養條件等而有所相異，但是，係為100～600μm程度。此係因為，在直徑為100μm以下之小的細胞塊的情況時，由於構成細胞的數量係為過少，因此係難以展現細胞塊之特有的生理活性，而，在直徑為600μm以上之大的細胞塊的情況時，氧係成為不會一直擴散至細胞塊中心部之細胞處，細胞係容易壞死之故。　　[0009] 作為對於由細胞所產生或消耗的化學物質即時性地進行測定之手法，係使用有電性化學性之手法。在電性化學性之手法中，係使用有用以將活體樣本之各種的電性化學性之訊號檢測出來的電極（作用極）。作用極，係被設置在活體樣本所被作浸漬的溶液內。因應於作用極之電位控制或者是電流控制的差異，係存在有各種的檢測法。在關連於細胞等之代謝活性的測定中，由於係具有高比較性並且解析係為簡易，因此，係使用有以計時安培分析（Chrono Amperometry）法或循環伏安（Cyclic Voltammetry）法為代表之電位限制電解法（定電位電解法）。電位限制電解法，係將作用極之電位作為時間函數來做控制，並檢測出在作用極處所產生的電流質。　　[0010] 在一般性之由細胞塊所產生或消耗的化學物質之電性化學性之測定中，係預先設定有伴隨著細胞塊之物質代謝而在細胞塊內或者是細胞塊表面處使具有氧化還原活性之化學物質被產生或者是消耗的反應系。該化學物質，係在作用極上被氧化或還原，而產生電流。　　[0011] 作為伴隨著細胞之物質代謝而使具有氧化還原活性之化學物質被產生或者是消耗的反應系，係可因應於所注目之代謝系，而設計各種的系。在以將極微量之代謝物質以高感度而檢測出來一事作為目的的情況時，係適合使用利用有酵素反應之系。　　[0012] 例如，在身為由老鼠ES細胞所製作出的細胞塊之胚體中，因應於分化狀態，身為存在於細胞表面處的酵素之鹼性磷酸脢（Alkaline Phosphatase：ALP）的量係會有所增減。　　[0013] 在對於胚體之分化狀態進行評價的目的下，係時常進行有ALP產生量之電性化學性的評價（非專利文獻1：M.Sen et al.,“Biosensors and Bioelectronics”，2013年，48卷，pp.12-18）。在此評價系中，係將胚體放置在溶解有身為基質之p-氨基苯基磷酸（p-Aminophenyl Phosphate：PAPP）的溶液中，並藉由ALP酵素活性來使PAPP之去磷酸反應進行，來作為結果而產生具有氧化還原活性之p-氨基苯酚（p-Aminophenol：PAP）。　　[0014] 若是在溶液中之PAPP濃度係為充分高，則就算是細胞所產生的ALP量係為極微量，也能夠對於身為經由該酵素活性而具有氧化還原活性的化學物質之PAP之量與時間一同地來進行積算。故而，作為結果，係能夠將ALP之存在量以高感度而檢測出來。　　[0015] 在針對單一之活體樣本而進行此種電性化學性測定的情況時，通常，在作用極中，係使用有被形成於基板上或者是被加工為探針狀的單一之電極。在針對複數之活體樣本而進行電性化學性測定的情況時，係使用有複數之作用極。　　[0016] 例如，在新藥開發時，係使用有被稱作藥劑篩檢（Drug screening）的手法。在藥劑篩檢中，係為了從構造互為相異之複數的化學物質之中而探索出能夠對於某種之細胞而達成所期待之作用的化學物質（亦即是，能夠成為藥物之候補的化學物質），而將複數之細胞分別曝露在互為相異之化學物質中，並對於細胞之生理活性的變化進行網羅性的評價。　　[0017] 在藥劑篩檢中之細胞評價，係藉由各種之分析手法來進行。在藉由電性化學性之手法來進行細胞評價的情況時，係使用形成於同一基板上之複數之作用極，來對於被配置在各作用極近旁之複數之細胞同時進行評價（多點同時電性化學測定）。　　[0018] 若是藉由多點同時電性化學測定，則相較於將各細胞之評價分別各自進行的情況，係能夠將在評價中所需要的時間作大幅度的縮短。又，基板修飾、細胞之前置處理、測定條件（測定液之組成、pH、溫度等）之調整，通常均係以基板單位來進行。因此，藉由將複數之電極和複數之活體樣本集聚在1個的基板上，並將前置處理和測定條件之調整作統籌性的進行，係能夠實現所使用之藥品的節約和廢液的削減等，進而，係能夠使各活體樣本之測定條件更加正確地相互一致。　　[0019] 只要並不存在有從外部而來之流體力學性的作用，則由細胞所產生的具有氧化還原特性之化學物質，係藉由擴散作用而從細胞起來以輻射狀而在溶液中擴散。其結果，所產生了的化學物質之一部分係會到達作用極，並受到氧化或還原。因此，化學物質之產生量以及化學物質之直到作用極為止的擴散距離，係會對於在作用極處所產生之電流量造成很大的影響。同樣的，由細胞所消耗的化學物質，係會藉由擴散作用，而朝向起因於消耗而導致該化學物質之濃度有所降低的細胞之近旁移動。　　[0020] 但是，當作用極為被形成於基板上的情況時，若是使活體樣本接近作用極，則活體樣本與基板之間之距離係變小。由於溶解於溶液中之基質的對於活體樣本之供給係會被阻礙，因此，活體樣本之藉由酵素反應所產生的化學物質之量，相較於使活體樣本遠離基板並在溶液中浮游的情況，係會降低。又，由於活體樣本與作用極之間之3維區域的體積係為微小，因此，所產生的化學物質之大部分，係並無法滯留於此3維區域中，而會朝向遠方逸散。由於逸散後的化學物質與作用極之間的距離係為長，因此，到達作用極處之化學物質的量係會減少，感度係會降低（問題點1）。　　[0021] 進而，由於活體樣本之表面狀態係並非為均勻，並且活體樣本也並非為完全之球體，因此，在每次的測定中，作用極與活體樣本之間的直線距離均會有所差異。直線距離，一般而言，在每次測定中，至少會有數μm程度的差異。因此，化學物質之擴散距離係並非為一定，測定之比較性與再現性係會降低(問題點2)。

又，在藉由基板上之複數之作用極來對於複數之活體樣本同時進行評價的情況時，在作用極處所流動的電流值，雖然最會受到最近旁之活體樣本的化學物質之產生量或消耗量的影響，但是，也仍會受到些許之遠方的其他之活體樣本的化學物質之產生量或消耗量的影響(串訊的問題)。為了正確地檢測出各活體樣本之化學物質的產生量或消耗量，最理想之狀態，在作用極處所流動電流值係僅反映有單一活體樣本之物質代謝。因此，為了減少位置在遠方處之活體樣本的影響，活體樣本之間隔、以及用以對其進行評價之作用極之間隔，係分別均應確保有廣的間隔。但是，若是將作用極之間隔擴廣，則作用極所被形成之基板的面積係會變大。因此，會導致基板成本的上升。例如，當將作用極所被形成之基板藉由半導體製造技術來在LSI(Large Scale Integration)晶片之上面處作為LSI晶片之一部分來製造的情況時，係無法避免LSI晶片之大型化、高價化(問題點3)。

在非專利文獻1中，係藉由基板上之複數之作用極來測定化學物質之量，而具備有上述之問題點1、2、3。

上述之問題點1，係可藉由並非使用基板上之作用極而是使用探針狀之作用極(探針電極)一事，來解決之。探針電極之尖端，相較於活體樣本，由於一般而言係為非常微細，因此，相較於基板上之作用極的情況，探針電極和探針電極支持體係並不會對溶液中之溶質的對於活體樣本之供給造成太大的阻礙。又，探針電極之相對於活體樣本的位置，一般而言，係藉由操縱器(Manipulator)來以μm尺度作精細的控制。因此，上述之問題點2也會被解決。

但是，在探針電極之位置控制中，係需要操縱器、用以對於探針尖端位置作觀測之顯微鏡系統等的高價之設備。又，探針電極也常會起因於缺乏經驗的使用者而發生破損。

進而，在進行複數之活體樣本之評價的情況時，由於由操縱器所進行之探針的移動係會需要相當多的時間，因此，係會對於測定之迅速性與活體樣本間的測定條件之同一性造成很大的損害。

本發明，係有鑑於此種狀況，而以提供一種相較於先前技術而感度、比較性以及再現性為高之電性化學測定裝置以及在電性化學測定中所使用之轉換器一事，作為目的。

本發明之第1形態，係為一種電性化學測定裝置，其係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在收容溶液與活體樣本之溶液槽中，係設置有間隔物，該間隔物，係具備有使相對於前述一平面之垂直方向距離h₁滿足h₁=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之輪廓面，並在輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止活體樣本之侵入，而容許溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之間隔物之高度以上的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第2形態，係為一種電性化學測定裝置，其係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在收容溶液與活體樣本之溶液槽中，係設置有間隔物，該間隔物，係具備有依存於從最為接近之電極面之中心起的相對於前述一平面之平行方向距離m來使相對於前述一平面之垂直方向距離h₂滿足h₂=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]之描繪出搗藥砵型之形狀的輪廓面，並在輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止活體樣本之侵入，而容許溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之最大高度以上的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第3形態，係於前述第1或第2形態中，構成為：電極面，係以將使複數之電極面並排於第1方向之一直線上的電極列在與第1方向相正交之第2方向上作複數並排的構成，而被作配列，在相鄰之電極列之間，壁板係朝向第1方向伸長而被作設置。

本發明之第4形態，係於前述第1或第2形態中，構成為：間隔物，係為朝向相對於前述一平面之垂直方向而伸長並以未滿100μm之間隔而林立的一群之柱狀構造物。

本發明之第5形態，係於前述第1或第2形態中，構成為：間隔物，係為具備有未滿100μm之孔徑的多孔質構造體。

本發明之第6形態，係為一種電性化學測定裝置，其係具備有複數之作用極所成，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，以至少2個的電極面之中心之x座標互為相異的方式而被作配列，在被配列有電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且使高度h₃滿足h₃=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之無法使溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。

本發明之第7形態，係於前述第6形態中，構成為：針對1個的電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起依序的2個的前述壁板中之至少一方之壁板的高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第8形態，係於前述第6形態中，構成為：針對1個的電極面，通過該電極面之兩外側而伸長並且並未在中間包夾有其他之壁板地而並行之2個的壁板之高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第9形態，係於前述第6形態中，構成為：針對1個的電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起依序的2個的壁板中之至少一方之壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。

本發明之第10形態，係於前述第6形態中，構成為：針對1個的電極面，身為與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者之1個的壁板之第1壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化，並且，身為包夾著該電極面之中心而與第1壁板相鄰的另外1個的壁板之第2壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。

本發明之第11形態，係於前述第6~第10形態之任一者中，構成為：當將中心之x座標為互為相異並且並不存在有該些之x座標之中間的x座標之其他的電極面之2個的電極面之組，作為x方向相鄰電極面時，於至少1組的x方向相鄰電極面之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係使寬幅之全部與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉並朝向y方向而伸長，並具備有較壁板之高度而更大的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第12形態，係為一種電性化學測定裝置，其係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，將把1個以上的電極面以使該些之所有的中心之x座標相互一致的方式來在y方向上作並排的電極列，以在x方向上作複數列並排的構成來作配列，在被配列有電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且依存於與隸屬於在x方向上而最為接近的電極列之電極面的中心之間之x方向之距離m來使高度h₄滿足h₄=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]地而逐漸變化之無法使溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。

本發明之第13形態，係於前述第12形態中，構成為：針對1個的電極面，當將從該電極面之中心起朝向x方向之其中一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述其中一方之方向上而相鄰的電極列之電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第1端點，並將從該電極面之中心起朝向x方向之另外一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述另外一方之方向上而相鄰的電極列之電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第2端點的情況時，使寬幅之全部或一部分與將第1端點與第2端點相連結的線段作交叉而延伸的壁板中之至少1個的壁板之高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第14形態，係於前述第13形態中，構成為：使寬幅之全部與前述線段相交叉而伸長之所有的壁板之高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第15形態，係於前述第12~14形態之任一者中，構成為：於在x方向上而相鄰之至少1組的電極列之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係在分別隸屬於該2個的電極列之電極面的中心之x座標彼此之中間的x座標處，朝向y方向而伸長，並具備有較前述壁板之最大高度而更大的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第16形態，係為一種轉換器，其係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器s，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在溶液槽中，係被設置有間隔物，該間隔物，係具備有使相對於前述一平面之垂直方向距離h₁滿足h₁=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之輪廓面，並在輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止活體樣本之侵入，而容許溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之間隔物之高度以上的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第17形態，係為一種轉換器，其係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在溶液槽中，係被設置有間隔物，該間隔物，係具備有依存於從最為接近之電極面之中心起的相對於前述一平面之平行方向距離m來使相對於前述一平面之垂直方向距離h₂滿足h₂=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]之描繪出搗藥砵型之形狀的輪廓面，並在輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止活體樣本之侵入，而容許溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之最大高度以上的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第18形態，係於前述第16或第17形態中，構成為：電極面，係以將使複數之電極面並排於第1方向之一直線上的電極列在與第1方向相正交之第2方向上作複數並排的構成，而被作配列，在相鄰之電極列之間，壁板係朝向第1方向伸長而被作設置。

本發明之第19形態，係於前述第16或第17形態中，構成為：間隔物，係為由朝向相對於前述一平面之垂直方向而伸長並以未滿100μm之間隔而林立的一群之柱狀構造物。

本發明之第20形態，係於前述第16或第17形態中，構成為：間隔物，係為具備有未滿100μm之孔徑的多孔質構造體。

本發明之第21形態，係為一種轉換器，其係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於前述溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，以至少2個的電極面之中心之x座標互為相異的方式而被作配列，在被配列有電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且使高度h₃滿足h₃=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之無法使溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。

本發明之第22形態，係於前述第21形態中，構成為：針對1個的電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起依序的2個的前述壁板中之至少一方之壁板的高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第23形態，係於前述第21形態中，構成為：針對1個的電極面，通過該電極面之兩外側而伸長並且並未在中間包夾有其他之壁板地而並行之2個的壁板之高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第24形態，係於前述第21形態中，構成為：針對1個的電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起依序的2個的壁板中之至少一方之壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。

本發明之第25形態，係於前述第21形態中，構成為：針對1個的電極面，身為與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者之1個的壁板之第1壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化，並且，身為包夾著該電極面之中心而與第1壁板相鄰的另外1個的壁板之第2壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。

本發明之第26形態，係於前述第21~第25形態之任一者中，構成為：當將中心之x座標為互為相異並且並不存在有該些之x座標之中間的x座標之其他的電極面之2個的電極面之組，作為x方向相鄰電極面時，於至少1組的x方向相鄰電極面之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係使寬幅之全部與將該2個的電極面之中心彼此作連結的線段相交叉並朝向y方向而伸長，並具備有較壁板之高度而更大的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

本發明之第27形態，係為一種轉換器，其係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，將把1個以上的電極面以使該些之所有的中心之x座標相互一致的方式來在y方向上作並排的電極列，以在x方向上作複數列並排的構成來作配列，在被配列有電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且依存於與隸屬於在x方向上而最為接近的電極列之電極面的中心之間之x方向之距離m來使高度h₄滿足h₄=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]地而逐漸變化之無法使溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。

本發明之第28形態，係於前述第27形態中，構成為：針對1個的電極面，當將從該電極面之中心起朝向x方向之其中一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在其中一方之方向上而相鄰的電極列之電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第1端點，並將從該電極面之中心起朝向x方向之另外一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述另外一方之方向上而相鄰的電極列之電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第2端點的情況時，使寬幅之全部或一部分與將第1端點與第2端點相連結的線段作交叉而伸長的壁板中之至少1個的壁板之高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第29形態，係於前述第28形態中，構成為：使寬幅之全部與前述線段相交叉而伸長之所有的壁板之高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。

本發明之第30形態，係於前述第27~第29形態之任一者中，構成為：於在x方向上而相鄰之至少1組的電極列之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係在分別隸屬於該2個的電極列之電極面的中心之x座標彼此之中間的x座標處，朝向y方向而伸長，並具備有較壁板之最大高度而更大的高度，並且無法使溶液中之溶質透過。

根據本發明，係能夠以高感度、高比較性以及高再現性，來對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定。

[0060] 發明者們，係在電性化學測定中，對於關連於由活體樣本所產生的化學反應之溶液中之溶質的擴散過程與在基板上之電極處所流動的電流之間之關係，作了詳細的解析。其結果，發明者們，係發現了下述之事實：藉由將活體樣本，從電極面起而在電極面之垂直方向上離開有「依據電極面直徑和活體樣本直徑所決定的某一特定之距離」地來作配置，並在活體樣本之下形成用以使溶質自由地擴散之路徑，相較於使活體樣本在電極面之正上方處而近接的情況，電流量係增大，測定之感度係提昇。　　[0061] 又，發明者們，係發現了下述之事實：藉由將活體樣本從電極面起而在電極面之垂直方向上相分離地作配置，起因於相對於電極面之活體樣本的位置之低控制精確度所導致的電流值之參差，相較於使活體樣本在電極面之正上方處而近接的情況時之參差，係有所減少，測定之比較性以及再現性係提昇。　　[0062] 以下，針對導出此種發現的模擬之結果作說明。　　[0063] 在模擬中，係使用了模擬軟體COMSOL Multiphysics（日本註冊商標）。作為模型樣本，係採用了藉由老鼠ES細胞所形成之胚體。又，作為由模型樣本所產生的化學物質，係採用了藉由在模型樣本表面處之ALP酵素反應所產生的PAP。藉由模型樣本所產生的化學物質（PAP）係擴散，並到達作用極之電極面處，而在電極面上被氧化。此時，在作用極處所產生的電流值係被檢測出來。其他之條件，係如同下述一般。　　[0064] ＜酵素反應＞　　在模型樣本表面處，以身為溶液中之溶質的PAPP作為基質之ALP酵素反應係進行，並產生PAP。ALP酵素反應之反應速度（產生速度）v，係依循於米伽利斯-孟坦（Michaelis-Menten）之式（1）。[0065] 在式（1）中，A_SP 係為模型樣本之表面積，V_max 係為當基質濃度為無限大時之模型樣本的每單位表面積之反應速度，K_m 係為ALP酵素反應之米伽利斯常數，[S]係為基質濃度。V_max 、K_m 之值，係分別設為2.65×10^-7 mol/(s・m² )、1.7×10^-3 mol/L。又，[S]之初期值，係設為5.0×10^-3 mol/L。　　[0066] ＜電極反應＞　　在電極上，藉由模型樣本所產生的PAP之雙電子氧化反應係進行。電極電位，假設係為會使反應成為完全之擴散律速的充分高之電位。此時之電流值I，係依循於式（2）。[0067] 在式（3）中，i（x,y）、c（x,y）係分別為在電極表面上的任意之點（x,y）處的電流密度以及檢測對象之化學物質濃度。A_el 係為電極面積，n係為關連於反應之電子數，F係為法拉第常數，D係為溶液中之檢測對象之化學物質的擴散係數，z係為與電極面（x-y面）相垂直之方向的座標。將n、F、D分別設為2、9.64×10⁴ C/mol、6.47×10^-10 m² /s。又，在測定結果中，係對於電極反應開始起之後的200秒處之電流值I作展示。　　[0068] ＜其他＞　　模型樣本之形狀：直徑d_sp ＝200μm之球狀　　電極面之形狀：直徑d_el ＝20μm之圓狀　　電極面之位置：電極面之中心座標與模型樣本中心座標(x，y)之水平距離係為0 　　距離z：0～80μm 　　[0069] 本發明者們，係針對基於由模型樣本所產生的化學物質之氧化反應所得到的電流值I會依存於電極面與模型樣本下端之間之距離z而作何種變化一事進行了調查。圖1，係為代表電流值I與距離z之間的關係之模擬結果的圖表。　　[0070] 根據圖1，電流值I係在z＝16μm處具有極大值。故而，係得知了：藉由將模型樣本設置在能夠得到峰值電流值之最適當位置處，測定之感度相較於距離z＝0μm的情況之感度係大幅度地提昇。此種距離z之傾向，係並不會依存於電極直徑d_el 以及模型樣本直徑d_sp 而改變。　　[0071] 進而，根據圖1，係得知：當距離z為在上述之極大值之近旁而作了變動的情況時之電流值I的變動，相較於當距離z為在z＝0μm之近旁處而作了變動的情況時之電流值I的變動，係大幅度地縮小。當將細胞、細胞塊、組織片等作為活體樣本而採用的情況時，起因於在活體樣本之表面上係存在有凹凸以及活體樣本之形狀係並非絕對會成為球形等的因素，係難以將距離z以數μm之精確度來作控制。但是，若是將距離z設定為極大值之近旁之值，則係能夠將起因於距離z之低控制精確度所導致的電流值I之參差降低，其結果，決定相異之測定對象間之量性關係的精確度（比較性）、以及針對同一之測定對象的測定結果之再現性，係能夠作提昇。　　[0072] 此比較性以及再現性之提昇，係若是距離z為越接近極大值則會變得越高。此一提昇，特別是在電流值會成為峰值電流值之90％以上的距離z之範圍內為顯著。因此，若是將距離z設定為此範圍內之值，則不僅是能夠使感度提昇，針對比較性與在線性之提昇亦能夠得到高的效果。　　[0073] 根據發明者們所進行了的各種之模擬結果，係得知了，有效之距離z之範圍，係會依存於測定條件、特別是依存於電極直徑和活體樣本直徑而大幅度改變。故而，為了對於具有特定之直徑的活體樣本進行評價，係需要使用具有適當之直徑的電極，並設定適當之距離z。　　[0074] 但是，當活體樣本係身為細胞、細胞塊、組織片等的情況時，活體樣本之直徑係會依存於細胞之種類、狀態而大幅度相異。進而，就算是在活體樣本乃為從同一檢體之同一場所而採取的情況時，或者是為從同一之培養條件下而得到的情況時，亦同樣的，活體樣本之直徑的參差，係會達到數μm～數百μm。從成本的觀點來看，在測定前對於所有的活體樣本之直徑進行調查並分別設定適當之電極直徑與距離z一事，係並不現實。又，針對因應於相異之電極直徑和相異之距離z所得到的測定結果來相互定量性地進行比較一事，明顯係為困難。　　[0075] 為了對於此些之問題作解決，有效之方法，係為求取出能夠對於在常識性的範圍內而具有各種的直徑之所有的活體樣本而均提供高的效果之電極直徑以及距離z的範圍，並藉由同一構成之電性化學測定裝置來對於各種的活體樣本進行測定。　　[0076] 發明者們，係針對被認為能夠更加正確地再現活體內之生理活性的細胞塊，而求取出了當「細胞塊之直徑為落於一般而言會常被使用的100～600μm之範圍內」的情況時而能夠得到高感度並得到比較性與再現性的提升之各效果的電極直徑以及距離z之範圍。以下，針對其處理程序作說明。　　[0077] 首先，發明者們，係針對當電極直徑d_el 為20μm的情況時，因應於模型樣本直徑d_sp ，有效的距離z之範圍的下限值z_min 以及上限值z_max 會作何種變化一事，而進行了調查。圖2，係對於該模擬結果作展示。當電極直徑d_el 為20μm的情況時，針對各模型樣本直徑d_sp ，若是距離z身為圖2中所示之z_min 以上z_max 以下，則電流值I係為峰值電流值之90％以上（圖中，z_opt ，係為會賦予峰值電流值之距離z的最適值）。進而，若是將當模型樣本直徑d_sp 為100μm時之z_max 設為z_max ^* ，並將模型樣本直徑d_sp 為600μm時之z_min 設為z_min ^* ，則當模型樣本直徑d_sp 係為100～600μm之間之值的情況時，若是距離z係為以z_min ^* 作為下限值並以z_max ^* 作為上限值之圖2中以斜線所標示的範圍內，則電流值I係為峰值電流值之90％以上。　　[0078] 接著，發明者們，係針對z_min ^* 以及z_max ^* 會因應於電極直徑d_el 而產生何種變化一事進行了調查。圖3，係對於該模擬結果作展示。若是電極直徑d_el 之值為0～80μm之範圍內，並且距離z為圖3中所示之z_min ^* 以上z_max ^* 以下之範圍內，則針對d_sp ＝100～600μm之活體樣本，係能夠得到上述之高效果。藉由使用有非線性最小平方法之擬合（fitting）操作，距離z之範圍，係約略可藉由身為電極直徑d_el 之函數的式（4）來作表現。故而，係只要將距離z設定為藉由式（4）所表現之範圍內即可。但是，z＞0。[0079] 如同根據圖3而可得知一般，當電極直徑d_el 為約80μm以上的情況時，係並無法使用式（4）。但是，係以細胞等之微小的活體樣本作為對象的電性化學測定中，一般而言，係使用有d_el ＝50μm以下之電極。此係因為，基於d_el ＝50μm以下之電極，電流值之S／N比（起因於檢測對象之化學物質的氧化還原反應所產生的法拉第電流與起因於身為非檢測對象之電解質所產生的充電電流之間之比）係顯著地增大之故。故而，係可依據式（4）來決定距離z。　　[0080] 除了電極直徑d_el 與活體樣本直徑d_sp 之外，有效之距離z的範圍也可能會依存於由活體樣本所致之化學物質之產生速度v、化學物質之擴散係數D而有所改變。但是，此影響係僅為有限。　　[0081] 根據式（1），可以得知，當基質濃度[S]為充分高的情況時，產生速度v係略依據於基質濃度為無限大時的反應速度V_max 而被決定。因此，發明者們，係針對有效之距離z的範圍係會依存於反應速度V_max 而作何種變化一事進行了調查。圖4，係對於在各種的反應速度V_max 與距離z之組中的電流值I之模擬結果作展示。圖4中所示之圖表之縱軸，係為藉由反應速度V_max 來作了正規化後的電流值I。根據圖4，可以得知，就算是反應速度V_max 有所變化，藉由反應速度V_max 而作了正規化的電流值I與距離z之間之關係性也幾乎不會改變，而有效之距離z的範圍也幾乎不會改變。　　[0082] 同樣的，發明者們，係針對有效之距離z的範圍係會依存於擴散係數D而作何種變化一事進行了調查。圖5，係對於在各種的擴散係數D與距離z之組中的電流值I之模擬結果作展示。PAP、鐵錯合物、釕錯合物、過氧化氫等之在醫療或生命科學領域中所使用的一般性之檢測對象的化學物質之擴散係數D之值，概略係落在1×10^-10 ～20×10^-10 m² /s之範圍內。根據圖5，可以得知，當擴散係數D係為1×10^-10 ～20×10^-10 m² /s之範圍內的情況時，電流值I與距離z之間之關係性係幾乎不會改變，而有效之距離z的範圍也幾乎不會改變。　　[0083] 根據此些之結果，針對直徑100～600μm之活體樣本，代表為了得到上述之高效果所應滿足的距離z與電極直徑d_el 之間之關係性的式（4），就算是在存在有各種的產生速度v與擴散係數D的測定系中，亦仍為有用。　　[0084] ＜本發明之第1實施形態＞　　基於上述之模擬結果，本發明之電性化學測定裝置之第1實施形態，係具備有下述一般之構成。電性化學測定裝置，係具備有溶液槽60、和間隔物10、50、和壁板31、以及複數之作用極21。間隔物10、50和壁板31以及複數之作用極21，係全部被固定在溶液槽60之平面20a上。平面20a，係為溶液槽60在收容有溶液的狀態下而與溶液作接觸的溶液槽60之底面，並例如亦為被形成有積體電路之半導體晶片之表面。與溶液相接之作用極21之面，係為電極面21a。間隔物10、50和電極面21a以及壁板31，在測定中，係被浸漬於溶液中。　　[0085] ＜活體樣本＞　　活體樣本40，係具備有100μm以上600μm以下之直徑。活體樣本40之所謂「直徑」，係指將活體樣本40包含於內部的最小之球之直徑。　　[0086] ＜間隔物＞　　間隔物10、50，係具備有會使朝向平面20a之垂直方向的距離滿足藉由式（4）所賦予之距離z的範圍之輪廓面。間隔物10、50，係阻止活體樣本40之對於輪廓面之平面20a側的區域之侵入，並容許溶液中之溶質的擴散。　　換言之，間隔物10、50，係具備有h₁ 之高度（沿著平面20a之法線的從平面20a起之長度）、及在使活體樣本40與間隔物10、50相接的狀態下不會形成藉由活體樣本40和平面20a以及間隔物10、50所封閉了的3維區域之構造。h₁ ，係為藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內的特定之值。　　[0087] 活體樣本40，係沿著間隔物10、50之輪廓面而被作配置。亦即是，活體樣本40係與間隔物10、50相接而被作配置。　　[0088] 若依據此種構造，則係能夠將平面20a與活體樣本40之間的距離概略保持為h₁ 。「平面20a與活體樣本40之間之距離」，係指平面20a與活體樣本40之間之最短距離，並為將「平面20a之法線與平面20a之間之交點」和「該法線與活體樣本40之間之交點」作連結的半直線之最小長度。於此使用有「概略」之用語的理由係在於：因應於活體樣本40之形狀或姿勢，平面20a和活體樣本40之間之距離嚴密而言係會有成為未滿h₁ 的可能性之故。就算是存在有此種情況，也由於各個的活體樣本40之形狀嚴密上而言係互為相異，並且各個的活體樣本40之姿勢嚴密上而言亦互為相異，因此，從統計學的觀點來看，係不會有喪失上述之「感度、比較性、再現性之提昇」之效果的情形。　　[0089] 對於平面20a和活體樣本40之間之距離嚴密而言係會有成為未滿h₁ 的可能性一事作考慮，係亦可將h₁ 設定為藉由式（4a）所賦予的距離z之範圍內的特定之值。式（4a），係代表距離z之上限值為21.8(d_el +0.8)/(d_el + 9.7)+5[μm]，而z的下限值為21.8(d_el +0.8)/(d_el +9.7)+ 0[μm]。[0090] h₁ ，係可為不會依存於平面20a上之位置而改變的常數，亦可為基於以平面20a上之位置作為變數的函數所制定之值。就算是在後者的情況中，亦同樣的，h₁ 係為藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內之值。　　[0091] 亦即是，間隔物10、50之高度10、50，係並不需要在平面20a上之全部區域中而為均一。例如，在平面20a上，係亦可存在有間隔物10、50之高度為相對性而言較低之區域和間隔物10、50之高度為相對性而言較高之區域。或者是，在平面20a上，係亦可存在有間隔物10、50之高度為作階段性改變的區域。　　[0092] ＜電極面＞　　對於電極面之配置，係並未特別作限定。例如，相鄰之電極面之間的距離，係概略為120μm以上。但是，在實際的使用中，與第1活體樣本相對應之第1電極面之中心和與第2活體樣本（第2活體樣本係與第1活體樣本相異）相對應之第2電極面之中心之間的距離L，在將第1活體樣本配置於第1電極面上並且將第2活體樣本配置於第2電極面上的狀態下，係必須要滿足第1活體樣本與第2活體樣本不會相接觸的條件。亦即是，在實際的電性化學測定中，係可使用所有的電極面，亦可使用一部分的電極面。　　[0093] 各作用極21之電極面21a，係與由具有100μm以上600μm以下之直徑的活體樣本40所產生或消耗了的化學物質，進行電子之授受。其結果，化學物質之氧化還原反應係進行。所有的電極面21a，係具備有80μm以下之直徑。電極面21a之形狀，較理想係為圓形，但是，係亦可為橢圓形、多角形。當電極面21a之形狀為圓形以外之形狀的情況時，電極面21a之直徑d_el ，係設為2√(A/π)。其中，A係為電極面21a之面積。電極面21a之中心，係為電極面21a之幾何學性之中心。當電極面21a之形狀為圓的情況時，電極面21a之中心係為圓的中心。當電極面21a之形狀為橢圓的情況時，電極面21a之中心係為橢圓的長軸與短軸之交點。當電極面21a之形狀為矩形的情況時，電極面21a之中心係為對角線之交點。當電極面21a為具備有複雜之形狀的情況時，係將於內部而包含有電極面21a的最小之圓之中心，定義為電極面21a之中心。　　[0094] 於在後述之說明中所參考的圖6～圖12中，係圖示有2個的電極面21a，但是，電極面21a之總數係並不被限定於2。針對3以上的電極面21a之配置形狀，亦並未特別作限定。係可選擇格子狀（使電極面位置於格子的交點處之形狀）、線狀（使電極面位置於直線之上之形狀）、圓狀（使電極面位置於圓之上的形狀）、多角形框狀（使電極面位置於多角形之邊之上的形狀）等之任意的配置形狀。　　[0095] ＜壁板＞　　壁板31，係被設置在相互相鄰之2個的電極面21a之間。壁板31，係具備有無法使溶液中之溶質透過的性質。藉由壁板31，串訊係被降低。　　[0096] 在對於平面20a作了正面觀察時的壁板31之形狀、亦即是當從平面20a之法線方向來對於平面20a作了觀察時的壁板31之形狀，例如，係可為伸長為直線狀或是折線狀或者是曲線狀的形狀，亦可具備有圓環狀或者是多角形框狀之形狀。但是，當壁板31為具備有後者一般之作了閉合之構造的情況時，在活體樣本40與間隔物10、50相接的狀態下，壁板31係必須要具備有不會與活體樣本40相接之構造。　　[0097] 壁板31，係具備有高度h₁ 以上之高度。亦即是，壁板31之高度，係超過藉由式（4）所表現的距離z之範圍。對於壁板31之高度的上限值，係並未作限制。從均一性之測定條件的觀點來看，於實際之使用中，溶液面係超過壁板31之高度。進而，也並非絕對需要使壁板31被形成於平面20a之全部處。例如，在從電極面21a而充分地遠離了的場所處，係並不需要壁板31。　　[0098] 電極面之數量與壁板之數量之間的關係，係並未特別作限定。但是，係並不需要無謂地形成多數的壁板。係容許採用在相鄰之壁板與壁板之間或者是在壁板與溶液槽之壁之間被配置有複數之電極面的構成。　　[0099] ＜型態1＞　　圖6A、6B，係對於電性化學測定裝置之第1實施形態之其中一例作展示。間隔物10，係藉由林立之複數之柱狀構造物11所構成。在相鄰之2個的電極面21a之間，係被設置有壁板31。具有均一之高度的柱狀構造物11，係分別從電極面21a所被作配置的基板20之平面20a起來朝向平面20a之法線方向伸長。在此例中，任意之2個的柱狀構造物11之間隔，係為未滿100μm。例如，在進行具有100μm的直徑之活體樣本40之測定的情況時，係利用具有以30μm程度之間隔所被形成的柱狀構造物11之電性化學測定裝置。在圖6B中，虛線，係對於從平面20a起而離開了距離h₁ 之輪廓面的位置作標示。　　[0100] 針對柱狀構造物11之間隔進行補充說明。在將柱狀構造物11之間隔設定為廣的情況時（例如，間隔相較於活體樣本40之直徑而僅為更些許小的情況時），雖然能夠充分地確保使溶液中之溶質進行擴散的路徑，但是，係成為難以將平面20a與活體樣本40之間的距離設定於藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內。又，在將柱狀構造物11之間隔設定為窄的情況時（例如，間隔相較於活體樣本40之直徑而為極小的情況時），雖然係易於將平面20a與活體樣本40之間的距離設定於藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內，但是，係無法充分地確保使溶液中之溶質進行擴散的路徑，進而，係成為難以將活體樣本40保持在電極面21a之正上方的位置處。故而，在實際之使用中，係使用具備有藉由因應於活體樣本40之直徑和形狀而被適當地作了配置的柱狀構造物11所構成的間隔物之電性化學測定裝置。又，柱狀構造物11之間隔，係亦可並非為一定。進而，也並非絕對需要使柱狀構造物11被形成於平面20a之全部處。例如，在從電極面21a而充分地遠離了的場所處，係並不需要間隔物。　　[0101] 壁板31，係朝向與將相鄰之2個的電極面21a之中心作連結的線段相交叉之方向，而以直線狀作伸長。在此例中，係於與在x方向上並排之2個的電極面21a之配列方向相正交的y方向上而伸長。壁板31，係被設置在距離相鄰之2個的電極面21a而等距離的位置處。壁板31，係具備有柱狀構造物11之高度以上的高度。亦即是，壁板31之高度，係超過藉由式（4）所表現的距離z之範圍。　　[0102] 藉由使用有顯微鏡之移液（pipetting）操作或者是導引器（guide）之使用等，活體樣本40係被放置在電極面21a之上方處。亦即是，電極面21a與活體樣本40之間之水平距離（與電極面21a、亦即是與平面20a相平行之方向的距離）係概略為0。於此情況，就算是並不進行特別的操作，電極面21a與活體樣本40之間之距離z，也概略會落於式（4）之範圍內。故而，在活體樣本40與電極面21a之間，係形成有使溶液中之溶質擴散的路徑。其結果，由活體樣本40所產生或消耗的檢測對象之化學物質之量係增加。進而，由於活體樣本40與電極面21a之間之3維區域的體積係增加，因此，所被產生或消耗的化學物質之總量中的滯留於3維區域中之量係增加。此些之2個的作用，係對於到達電極面21a處之化學物質之量的增加有所助益。　　[0103] 藉由間隔物10之存在，活體樣本40與電極面21a之間之擴散行程係為長。故而，可以推測到，並未到達電極面21a處而逸散至遠方的化學物質之量係會增加。但是，由於係藉由間隔物10而將活體樣本40與電極面21a之間之距離限制在適當的範圍內，因此，前述之2個作用係成為更具優勢，其結果，可以推測到，到達電極面21a處之化學物質之量係會增加。　　[0104] ＜型態2＞　　作為間隔物之構造，係可採用在位置於距離電極面21a之中心而最近的位置處之間隔物的高度係為最低並隨著從電極面21a之中心遠離而使間隔物之高度逐漸變高的「搗藥砵型構造」。若是在具備有此種間隔物50之電性化學測定裝置中，將具有較溶液之比重而更大之比重的活體樣本40藉由吸量管（Pipet）等來裝入，則係能夠並不使用特別之機構地，來藉由活體樣本40之自身重量而使活體樣本40朝向間隔物50之低的位置處、亦即是朝向電極面21a之中心而落下。故而，針對相對於電極面21a之活體樣本40之位置關係，不僅是能夠針對平面20a之法線方向的距離，而亦可針對與電極面21a、亦即是與平面20a相平行之方向的距離作最適化。　　[0105] 進而，藉由對於「從平面20a上之某一地點X起直到電極面21a之中心為止的水平距離（與電極面21a、亦即是與平面20a相平行之方向的距離）m」和「在該地點X處之間隔物之高度」之間的關係作適當的設定，當活體樣本直徑d_sp 係為100～600μm之範圍內之值的情況時，係能夠將平面20a與活體樣本之間之距離，設定於藉由上述之模擬所求取出的有效之距離z之範圍內。　　[0106] 圖7A、7B，係對於具備有搗藥砵型構造之間隔物50的電性化學測定裝置作例示。在圖7A、7B中，搗藥砵型之間隔物50，係藉由高度為相異的複數之柱狀構造物51所構成。林立之柱狀構造物51，係分別從電極面21a所被作配置的基板20之平面20a起來朝向平面20a之法線方向伸長。在此例中，任意之2個的柱狀構造物51之間隔，係為未滿100μm。例如，在進行具有100μm的直徑之活體樣本40之測定的情況時，係利用具有以30μm程度之間隔所被形成的柱狀構造物51之電性化學測定裝置。另外，關於柱狀構造物51之間隔，請參照針對柱狀構造物11之間隔所進行的上述補充說明。　　[0107] 在圖7B中，係對於直径d_sp 為相異之2個的活體樣本40作例示。若是作為直徑d_sp 之值，而從100～600μm之範圍中來適宜選擇數個點，並針對在將各活體樣本配置在對於該些之各d_sp 而言的z之最適值之高度處的情況時之與全部活體樣本之外形外接的曲線（亦即是在圖7B中以虛線所標示一般之h₂ ）作擬合（fitting），則係約略成為如同下述之式（5）之中央值一般。m，係為從電極面21a之中心起的在與平面20a相平行之方向上的距離[單位：μm]。但是，當將最為接近之相鄰之2個的電極面21a之中心間距離設為L時，m係至少滿足0＜m≦L／2（但是，h₂ ＞0）。[0108] 此例之間隔物50，係具備有會依存於距離m[μm]而使平面20a之法線方向的距離滿足式（5）之搗藥砵形狀之輪廓面。活體樣本40，係在與溶液中之間隔物50的輪廓面（亦即是，柱狀構造物51）相接並且位置於電極面21a之中心之正上方處的狀態下，而被實行電性化學測定。　　[0109] 壁板31，係朝向與將相鄰之2個的電極面21a之中心作連結的線段相交叉之方向，而以直線狀作伸長。在此例中，係於與在x方向上並排之2個的電極面21a之配列方向相正交的y方向上而伸長。壁板31，係被設置在距離相鄰之2個的電極面21a而等距離的位置處。壁板31，係具備有柱狀構造物51之最大高度以上的高度。亦即是，壁板31，在位置於壁板31之正下方的平面20a上之點處，係具備有「當將從與該點作為接近之電極面21a之中心起的水平距離設為m的情況時所藉由式（5）而被賦予之h₂ 之範圍的最大值」以上之高度。　　[0110] 在放置活體樣本40時，就算是並不進行特別的操作，也能夠藉由活體樣本40之自身重量來使活體樣本40朝向搗藥砵型之間隔物50之底部而落下。此時，電極面21a與活體樣本40之間之水平距離（與電極面21a、亦即是與平面20a相平行之方向的距離）係成為0。另外，由於因應於樣本直徑d_sp ，活體樣本40之與間隔物50相接的位置係會有所相異，因此，電極面21a與活體樣本40之下端之間的距離z，係會因應於d_sp 而有所相異。　　[0111] 在圖7A、7B中所示之構成，亦係與在圖6A、6B中所示之構成相同地，在活體樣本40與電極面21a之間，係形成有使溶液中之溶質擴散的路徑。故而，由活體樣本40所產生或消耗的檢測對象之化學物質之量係增加。進而，由於活體樣本40與電極面21a之間之3維區域的體積係增加，因此，所被產生或消耗的化學物質之總量中的滯留於3維區域中之量係增加。此些之2個的作用，係對於到達電極面21a處之化學物質之量的增加有所助益。　　[0112] 藉由間隔物50之存在，活體樣本40與電極面21a之間之擴散行程係為長。故而，可以推測到，並未到達電極面21a處而逸散至遠方的化學物質之量係會增加。但是，由於係藉由搗藥砵型之間隔物50而將活體樣本40與電極面21a之間之距離限制在適當的範圍內，因此，前述之2個作用係成為更具優勢，其結果，可以推測到，到達電極面21a處之化學物質之量係會增加。　　[0113] ＜變形例＞　　間隔物，在上述之例中，係藉由複數之柱狀構造物所構成，但是，係並不被限定於此種構成。例如，係亦可將如同瓊脂糖凝膠（agarose gel）一般之具有多數之微細孔的薄板狀之多孔質構造體作為間隔物來使用。微細孔之直徑，係亦可並非為一定。多孔質構造體，係被設置在平面20a處。進而，也並非絕對需要使多孔質構造體之間隔物被形成於平面20a之全部處。例如，在從電極面21a而充分地遠離了的場所處，係並不需要間隔物（多孔質構造體）。　　[0114] ＜本發明之第2實施形態＞　　基於上述之模擬結果，本發明之電性化學測定裝置之第2實施形態，係具備有下述一般之構成。電性化學測定裝置，係具備有溶液槽60、和複數之壁板32、33、以及複數之作用極21。複數之壁板32、33以及複數之作用極21，係全部被固定在溶液槽60之平面20a上。平面20a，係為溶液槽60在收容有溶液的狀態下而與溶液作接觸的溶液槽60之底面，並例如亦為被形成有積體電路之半導體晶片之表面。與溶液相接之作用極21之面，係為電極面21a。電極面21a與壁板32、33，在測定中，係被浸漬於溶液中。　　[0115] ＜活體樣本與電極面＞　　關於活體樣本40與電極面21a，係與上述之第1實施形態之說明相同。　　[0116] ＜壁板與間隔物＞　　在相互相鄰之2個的電極面21a之間，係被設置有2個以上的壁板32、33。壁板32、33，係具備有無法使溶液中之溶質透過的性質。藉由壁板32、33，串訊係被降低。　　[0117] 壁板32、33之各別的形狀，係有必要身為在使活體樣本40與壁板32、33相接的狀態下不會被形成藉由活體樣本40和平面20a以及壁板32、33所封閉的3維區域之形狀。例如，作為在對於平面20a作了正面觀察時的壁板32、33之各別之形狀、係可採用伸長為直線狀或是折線狀或者是曲線狀的形狀。　　或者是，係亦可將壁板32、33空出有數個的間隔地來配置為圓筒狀或者是多角形框狀。　　或者是，作為壁板32、33，係亦可採用被形成有1個以上的細縫之圓筒狀或者是多角形框狀之構造。　　[0118] 壁板32、33之間隔，係亦可並非為一定。進而，也並非絕對需要使壁板32、33被形成於平面20a之全部處。例如，在從電極面21a而充分地遠離了的場所處，係並不需要壁板32、33。　　[0119] 壁板32、33之高度h₁ （沿著平面20a之法線的從平面20a起之長度），係為藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內的特定之值。　　[0120] 在第2實施形態中，複數之壁板32、33係具有間隔物之功能。藉由複數之壁板32、33所構成的間隔物，係具備有會使朝向平面20a之垂直方向的距離滿足藉由式（4）所賦予之距離z的範圍之輪廓面。間隔物，係阻止活體樣本40之對於輪廓面之平面20a側的區域之侵入，並容許溶液中之溶質的擴散。　　[0121] 若依據此種構造，則係能夠將平面20a與活體樣本40之間的距離概略保持為h₁ 。「平面20a與活體樣本40之間之距離」，係指平面20a與活體樣本40之間之最短距離，並為將「平面20a之法線與平面20a之間之交點」和「該法線與活體樣本40之間之交點」作連結的半直線之最小長度。於此使用有「概略」之用語的理由係在於：因應於活體樣本40之形狀或姿勢，平面20a和活體樣本40之間之距離嚴密而言係會有成為未滿h₁ 的可能性之故。就算是存在有此種情況，也由於各個的活體樣本40之形狀嚴密上而言係互為相異，並且各個的活體樣本40之姿勢嚴密上而言亦互為相異，因此，從統計學的觀點來看，係不會有喪失上述之「感度、比較性、再現性之提昇」之效果的情形。　　[0122] 對於平面20a和活體樣本40之間之距離嚴密而言係會有成為未滿h₁ 的可能性一事作考慮，係亦可將h₁ 設定為藉由式（4a）所賦予的距離z之範圍內的特定之值。　　[0123] h₁ ，係可為不會依存於平面20a上之位置而改變的常數，亦可為基於以平面20a上之位置作為變數的函數所制定之值。就算是在後者的情況中，亦同樣的，h₁ 係為藉由式（4）所賦予的距離z之範圍內之值。　　[0124] 亦即是，壁板32、33之高度，係並不需要在平面20a上之全部區域中而為均一。例如，在平面20a上，係亦可存在有壁板32、33之高度為相對性而言較低之區域和壁板32、33之高度為相對性而言較高之區域。或者是，在平面20a上，係亦可存在有壁板32、33之高度為作階段性改變的區域。　　[0125] ＜型態1＞　　在圖8A、8B所示之例中，於平面20a上，2個以上的壁板32係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列。壁板32、33，係分別朝向y方向而以直線狀作伸長。2個的電極面21a，係在被定義有x-y正交座標系之基板20之平面20a上，而被配置於x方向上。　　[0126] 基於與柱狀構造物的情況時相同之理由，在實際之使用中，係使用藉由具有以因應於活體樣本40之直徑和形狀而被適當地作了配置的壁板32所構成之間隔物之電性化學測定裝置。　　[0127] 在圖8A、8B之例中，複數之壁板32，係具備有均一之高度。壁板32之高度h₃ ，係滿足藉由式（4）所被賦予的z之範圍。亦即是，高度h₃ 係滿足下式。[0128] 在圖8A、8B所示之構成中，複數之壁板32，係具備有與在圖6A、6B中所示之複數之柱狀構造物11相同的功能，亦即是具備有作為間隔物之功能，進而，係具備有與在圖6A、6B中所示之壁板31相同的功能，亦即是具備有作為將串訊減低之壁板的功能。　　[0129] 另外，在圖8A、8B之例中，2個的電極面21a之中心之y座標係相互一致，但是，2個的電極面21a之中心之y座標係並非絕對需要相互一致。亦即是，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板32之伸長方向，係亦可並未相互正交。換言之，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板32之伸長方向，此兩者間所成之角度，係亦可為較0度更大而較90度更小。　　[0130] ＜型態2＞　　在圖9A、9B所示之構成中，複數之壁板33，係具備有與在圖7A、7B中所示之複數之柱狀構造物51相同的功能，亦即是具備有作為間隔物之功能，進而，係具備有與在圖7A、7B中所示之壁板31相同的功能，亦即是具備有作為將串訊減低之壁板的功能。　　[0131] 於平面20a上，複數之壁板33係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列。壁板33，係分別朝向y方向而以直線狀作伸長。關於壁板33之間隔，請參照針對壁板32之間隔所進行的說明。從電極面21a之中心起朝向x方向而僅離開了距離m的位置處之壁板33之高度h₄ ，係滿足式（5）。亦即是，係為h₄ ＝h₂ 。在此例中，壁板33之高度係並不在y方向上而變化。　　[0132] 與壁板33之y軸相垂直的剖面，係具有如同拋物線一般之剖面形狀。壁板33之輪廓面，係為朝向y方向而伸長的溝狀之面。係沿著溝（搗藥砵之底）而被配置有1個以上的電極面21a。　　[0133] 在圖9A、9B之例中，2個的電極面21a之中心之y座標係相互一致。但是，2個的電極面21a之中心之y座標係並非絕對需要相互一致。亦即是，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板33之伸長方向，係亦可並未相互正交。換言之，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板33之伸長方向，此兩者間所成之角度，係亦可為較0度更大而較90度更小。合適之電極列，係為使電極面21a在x方向上亦有所整列的陣列狀之配列。針對電極列之內部的電極面21a之配置（y座標），係並無任何之限定。係亦容許1個的電極列僅包含有1個的電極面21a之構成。　　[0134] 在圖8A、8B以及圖9A、9B中之壁板32、33，係具備有無法使溶液中之溶質透過的性質。藉由壁板32、33，串訊係被降低。　　[0135] ＜變形例＞　　圖10以及圖11，係分別對於在圖8A、8B以及圖9A、9B中所示之構成的變形例作展示。在此變形例中，各壁板係為直線狀且連續地伸長。　　[0136] 圖10中所示之壁板32中的位置於電極面21a之橫方向近旁之2個的壁板32之高度，係分別具有沿著y方向（壁板32之伸長方向）的變化。在此例中，高度之變化，在電極面21a之近旁處係為顯著，在電極面21a之近旁以外，係並沒有高度的變化。在對於平面20a作了正面觀察時的從電極面21a之中心起朝向壁板32之垂線的與壁板32相交之點處，壁板32之高度係為最低（極小）。在圖10所示之例中，壁板32之高度係平滑地作變化，但是，係亦可作階段性的變化。在圖10所示之例中，在位置於電極面21a之橫方向近旁之2個的壁板32之其中一方處之高度的最小值與另外一方處之高度的最小值，係為略相同。　　換言之，在位置於電極面21a之橫方向近旁之2個的壁板32之各者的上部處，係被形成有凹陷32a。凹陷32a，係位置於在對於平面20a作了正面觀察時的從電極面21a之中心起朝向壁板32之垂線的與壁板32相交之點的上方處。　　在此例中，在球體之活體樣本40被放置於凹陷32a處的狀態下，活體樣本40與壁板32相接之位置處的壁板32之高度，係為上述之h₃ 。　　[0137] 同樣的，圖11中所示之壁板33的高度，係分別具有沿著y方向（壁板33之伸長方向）的變化。在此例中，各壁板33之高度之變化，在電極面21a之近旁處係為顯著，在電極面21a之近旁以外，係並沒有高度的變化。在對於平面20a作了正面觀察時的從電極面21a之中心起離開了距離m的朝向壁板32之垂線的與該壁板33相交之點處，該壁板33之高度係為最低（極小）。在圖11所示之例中，壁板33之高度係平滑地作變化，但是，係亦可作階段性的變化。在圖11所示之例中，在位置於針對電極面21a之中心而相對稱的位置處之2個的壁板32之其中一方處之高度的最小值與另外一方處之高度的最小值，係為略相同。　　換言之，在壁板33之各者的上部處，係被形成有凹陷33a。凹陷33a，係位置於在對於平面20a作了正面觀察時的從電極面21a之中心起朝向壁板33之垂線的與該壁板33相交之點的上方處。　　在此例中，在球體之活體樣本40被放置於凹陷33a處的狀態下，活體樣本40與從電極面21a之中心起而離開了距離m的壁板33相接之位置處的該壁板33之高度，係為上述之h₄ 。　　[0138] 凹陷32a、33a，對於活體樣本之y方向上的定位而言係為有用。　　[0139] 在圖10中，凹陷32a，係被設置在相鄰於電極面21a並將電極面21a作包夾之一對的壁板32處，在圖11中，凹陷33a，係被設置在全部的壁板33處。凹陷32a、33a之凹陷量，係分別被設定為會滿足高度h₃ 、h₄ 之範圍內。　　[0140] 在對於壁板而形成有凹陷之變形例中，亦與圖8A、8B之例同樣的，2個的電極面21a之中心之y座標係亦可並非為相互一致。又，係亦可僅在最為接近或者是第2接近電極面21a之中心的壁板32（當在與電極面21a之中心等距離之位置處存在有2個的壁板32的情況時，係僅為任意之其中一方）處形成凹陷32a。當壁板32為位置於電極面21a之上方的情況時，凹陷32a係位置在電極面21a之上方。係亦可在電極面21a之近旁，於3個以上的壁板32之上部的各者處形成凹陷32a。　　[0141] 在圖11所示之例中，當將最為接近之相鄰之2個的電極面21a之中心間距離設為L時，係針對滿足0＜m≦L／2之m，而在從電極面21a之中心起而離開了距離m之位置處的壁板33之上部處被形成有凹陷33a。但是，由於活體樣本40之最大直徑係為600μm，因此，係亦可採用針對0以上300μm以下之m，而在從電極面21a之中心起而離開了距離m之位置處的壁板33之上部處被形成有凹陷33a之構造。　　[0142] 亦即是，係對於會使寬幅之全部被包含於將位置在電極面之兩旁的第1端點與第2端點作連結的線段之中之壁板33的全部，而形成凹陷33a。但是，將第1端點與第2端點作連結的線段，係與x方向相平行。第1端點和第2端點，係為從電極面之中心起而離開了300μm之點、與相鄰的電極列之中點，此兩者中的較近者。但是，當前者之點與後者之點為相互一致的情況時，第1端點與第2端點係身為該一致點。　　[0143] 圖11，係對於在此種構成中，從圖示之2個的電極列（電極面21a）之各者起直到兩者之中點為止的x方向距離為較300μm而更短，在圖示之2個的電極列（電極面21a）之兩外側處係並不存在有其他的電極列的情況時之形態作展示。但是，位置於2個的電極面21a之剛好中點之上的最高之壁板33，由於係並未使寬幅之全部均被包含在關連於左右之電極列的上述以第1、第2之端點作為兩端的範圍中，因此，係亦可並不形成凹陷33a，而亦可如同圖示之例一般地來形成。　　[0144] 又，亦可並非為對於在將第1、第2之端點作連結的範圍中所包含之所有的壁板33均設置凹陷33a，而是對於使寬幅之至少一部分被包含於將第1、第2端點作連結的x方向範囲中之壁板33之中的至少1個的壁板33形成凹陷33a。　　[0145] 藉由被形成於壁板之上部處的凹陷，係能夠將活體樣本在y方向上作定位。亦即是，活體樣本40係能夠位置在電極面21a之略正上方處。當壁板33為位置於電極面21a之上方的情況時，凹陷33a係位置在電極面21a之上方。　　[0146] 圖12，係對於在圖8A、8B中所示之構成的其他變形例作展示。在此變形例中，各壁板32係連續地伸長。　　圖12中所示之壁板32中的位置於電極面21a之橫方向近旁之2個的壁板32之間隔，係具有沿著y方向（壁板32之伸長方向）的變化。在此例中，間隔之變化，在電極面21a之近旁處係為顯著，在電極面21a之近旁以外，係並沒有間隔的變化。於此，將並不具備有間隔之變化的部份（亦即是，電極面21a之近旁以外的部份）之伸長方向，視為壁板之伸長方向。在對於平面20a作了正面觀察時的從電極面21a之中心起而與壁板32之伸長方向相正交之線的與壁板32相交之點處，壁板32之間隔係為最廣（極大）。在圖12所示之例中，壁板32之間隔係平滑地作變化，但是，係亦可作階段性的變化。　　換言之，在位置於電極面21a之橫方向近旁之2個的壁板32之各者處，係被形成有朝向壁板之高度方向（亦即是，平面20a之法線方向）而延伸的凹部32b。凹部32b，係具備有在對於平面20a作了正面觀察時而朝向電極面21a之中心的開口部。　　係能夠藉由壁板間隔之擴大，來將活體樣本作定位。　　[0147] 在圖12之例中，2個的電極面21a之中心之y座標係相互一致。但是，2個的電極面21a之中心之y座標係並非絕對需要相互一致。亦即是，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板32之伸長方向，係亦可並未相互正交。換言之，將2個的電極面21a之中心作連結的線、和壁板32之伸長方向，此兩者間所成之角度，係亦可為較0度更大而較90度更小。　　[0148] 又，與圖12之例相異，係亦可僅在1個的壁板處形成凹部32b。於此情況中之1個的壁板，係亦可為距離電極面21a之中心而第2近的壁板。　　[0149] 在對於平面20a作了正面觀察時的凹部之形狀，係亦可為折線狀或曲線狀。　　[0150] 圖13，係對於將電極面21a配列為格子狀的例子作展示。藉由使複數之電極列22在x方向上作並排，而配列有多數之電極面21a。在各電極列22處，複數之電極面21a係在y方向上而並排。於此構成的情況中，將串訊減低的壁板34，例如，係於相鄰之電極列22之間，在y方向上而伸長。於此情況，係能夠得到x方向之串訊減低效果。就算是如此這般地設置壁板34，亦由於朝向與壁板34相平行之方向（y方向）的溶質之擴散係並不會被阻礙，因此溶質之供給量的降低係為小。在圖13中，係將間隔物之圖示省略。　　[0151] 在圖13所示之構成中，未被作圖示之間隔物，係身為在圖6A、6B、7A、7B中所示之柱狀構造物11、51、多孔質狀構造體等。　　又，在圖13所示之構成中，未被作圖示之間隔物，係亦可為在圖8～圖12中所示之具有間隔物之功能的複數之壁板32、33。換言之，在具有圖8～圖12所示之構成的電性化學測定裝置中，係亦可更進而追加設置具備有超過壁板32、33之高度的高度之壁板34（隔壁板）。壁板34之高度，係亦可超過壁板32、33之各高度h₃ 、h₄ 的範圍。當壁板34之高度為充分高的情況時，串訊減低效果之絕大部分係藉由壁板34所得到。當間隔物為藉由複數之壁板來構成的情況時，係能夠實現難以損壞而為牢固的電性化學測定裝置。　　[0152] ＜具體例＞　　若是滿足「由活體樣本所產生或消耗的化學物質自身為具備有電性化學活性或者是被轉換為具備有電性化學活性的其他之化學物質」的條件，則係能夠期待有上述之效果。針對活體樣本之種類、由活體樣本而使檢測對象之化學物質被產生或者是消耗的反應機制、作用極、被形成有作用極之基板等，係並未特別作限定。例如，係可考慮有於下所列舉之構成。　　[0153] ＜活體樣本＞　　在模擬中，係作為活體樣本而選擇了從老鼠ES細胞所形成之胚體。但是，活體樣本，係亦可為細胞塊、單一細胞、組織片、微生物、或者是包含活體關連物質之非活體樣本。　　[0154] ＜由活體樣本而使化學物質被產生或者是消耗的反應機制＞　　在模擬中，係作為反應機制，而選擇了模型樣本上之ALP酵素反應。但是，反應機制，係亦可為由蛋白質、胜肽、RNA等所致之酵素反應或者是由活體樣本上之白金薄膜、氧化鈦薄膜等所致之觸媒反應。　　[0155] 又，當活體樣本係為細胞等的情況時，化學物質，係亦可為經由細胞內之各種的代謝路徑或者是訊號傳導路徑所產生或消耗者，例如，亦可為藉由醣解系之代謝路徑所放出的質子或者是從神經細胞所放出的多巴胺。　　[0156] ＜作用極＞　　在模擬中，係並未對於作用極之材料作指定。作為作用極之材料，係可使用金、鉑等之貴金屬、以碳作為主體之無機物（例如，石墨、被摻雜有雜質之鑽石、碳奈米管等）、導電性高分子（例如，聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等）等，只要是能夠使用在電性化學測定之作用極中者，則不論是採用何種材料均可。　　[0157] 作用極之電極面之形狀，例如係為圓形、橢圓形、多角形等。　　[0158] ＜基板＞　　在模擬中，係並未對於基板之材料作指定。作為基板之材料，係可使用石英、玻璃、矽、陶瓷等，只要是能夠使用在電性化學測定之作用極支持體處者，則係可採用任意之材料。　　[0159] ＜間隔物建構法之具體例＞　　間隔物，為了得到上述之效果，較理想，係藉由能夠對於間隔物之高度而以μm尺度來作控制的手法而進行建構。又，間隔物，係具備有溶液透過性，亦即是具備有容許溶液中之溶質之擴散的構造。進而，當間隔物與電極作接觸的情況時，間隔物係需要具備有絕緣性。只要滿足此些條件，則對於間隔物之建構手法與間隔物之材料係並未作限定。以下，對於被認為適當的間隔物建構手法以及間隔物的材料作例示。　　[0160] ＜藉由複數之柱狀構造物所構成的間隔物之建構例1＞　　1）在基板上，藉由CVD（chemical vapor deposition），而成膜氮化矽膜。基板上的氮化矽膜之膜厚，係為均一。　　2）在氮化矽膜上，藉由光微影（photolithography）法而將蝕刻保護層圖案化。　　3）藉由反應性離子蝕刻（Reactive Ion Etching），而對於並未被蝕刻保護層所被覆的區域之淡化矽膜進行蝕刻。藉由蝕刻，柱狀構造物係被形成。　　4）將蝕刻保護層除去。　　[0161] 絕緣膜材料（柱狀構造物之材料），係並不被限定於氮化矽，例如，係亦可為氧化矽、氧化鈦等。　　[0162] 成膜手法，係並不被限定於CVD，係亦可為濺鍍、蒸鍍等之真空成膜手法或者是旋轉玻璃塗布（Spin on Glass）等。　　[0163] 蝕刻保護層之圖案化手法，係並不被限定於光微影法，亦可為網版印刷法、噴墨法等。　　[0164] 蝕刻手法，係並不被限定於反應性離子蝕刻，亦可為電漿蝕刻、濺鍍蝕刻、離子束蝕刻、濕蝕刻等。　　[0165] ＜藉由複數之柱狀構造物所構成的間隔物之建構例2＞　　1）在具備有電流檢測元件之LSI上，藉由旋轉塗布而將感光性樹脂作塗敷。電流檢測元件，係至少包含有作用極。　　2）藉由光微影法來建構柱狀構造物。　　[0166] 感光性樹脂，只要是被使用在一般性的光微影中之具有絕緣性以及感光性之樹脂，則不論是何種樹脂均可，較理想，係選擇具有為了製作出具有正確之直徑和高度的間隔物所需要之解析度的感光性樹脂。從柱狀構造物之化學性安定性的觀點來看，係以作為負型之永久光阻而被使用的環氧系化學放大型感光樹脂為合適。　　[0167] 塗敷手法，只要是能夠以μm尺度來對膜厚作控制的手法，則不論是何種手法均可。從膜厚之高控制性的觀點來看，塗敷手法，係並不被限定於旋轉塗布，亦可為噴霧塗布、浸漬塗布、網版塗布、輥塗布等。　　[0168] ＜身為多孔質狀構造體的間隔物之建構例＞　　1）在對於瓊脂糖（agarose）之水稀釋液進行了調整之後，將瓊脂糖凝膠水稀釋液加熱至80℃以上而使其凝膠化。　　2）在80℃之基板上，將瓊脂糖水溶液滴下，並藉由旋轉塗布而形成薄膜。在此過程中，係將基板之溫度恆常保持於80℃以上。　　3）將基板放置冷卻至室溫，而得到身為瓊脂糖凝膠之多孔質狀間隔物。　　[0169] 被滴下至基板上之凝膠，只要是在塗敷後會成為多孔質狀凝膠者，則不論是何種凝膠均可。加熱溫度，係因應於凝膠之種類而被適當作設定。從調整之簡易性與高活體適配性的觀點來看，係以瓊脂糖、聚乙烯醇、纖維素等為理想。　　[0170] 塗敷手法，只要是能夠以μm尺度來對膜厚作控制並且具備有在塗敷處理中將凝膠之溫度保持為一定之機構的手法，則不論是何種手法均可。從膜厚之高控制性的觀點來看，塗敷手法，係並不被限定於旋轉塗布，亦可為噴霧塗布、浸漬塗布、網版塗布、輥塗布等。　　[0171] ＜其他＞　　藉由柱狀構造物所構成的間隔物，係可藉由成型法（奈米壓印（Nanoimprint Lithography）、插入成形）、印刷法（例如，網版印刷、噴墨印刷）、機械加工法等來建構之。　　身為多孔質狀構造體之間隔物，係亦可藉由將預先被作了成型的多孔質二氧化矽、硝化纖維薄膜等的多孔質體設置在基板上，來建構之。　　[0172] ＜壁板建構法之具體例＞　　當壁板為如同在圖8、圖9中所示之例一般而亦具備有作為間隔物之功能的情況時，壁板，較理想，係藉由能夠對於壁板之高度而以μm尺度來作控制的方法而進行建構。當與電極上相接觸地而建構壁板的情況時，壁板係需要具備有絕緣性。基於此些因素，係可將與藉由柱狀構造物所構成的間隔物之建構法相同的方法，作為壁板之建構法而採用。又，係可將與藉由柱狀構造物所構成的間隔物相同之材料作為壁板之材料而採用。　　[0173] ＜藉由柱狀構造物所構成的間隔物之規格＞　　當間隔物為藉由複數之柱狀構造物所構成的情況時，柱狀構造物之間隔和形狀，係如同下述一般地而被決定。　　[0174] ＜柱狀構造物之間隔＞　　柱狀構造物之間隔，係因應於活體樣本之直徑而被適宜作設定。從為了得到更高之感度、亦即是從為了將起因於柱狀構造物所造成的對於活體樣本周圍之溶質之擴散的阻礙最小化的觀點來看，柱狀構造物之間隔，係以越廣為越理想。　　[0175] 又，柱狀構造物之間隔，係並不需要為均一，亦可存在有柱狀構造物作密集存在之區域以及作稀疏存在之區域，或者是，係亦可存在有完全不存在柱狀構造物之區域。　　[0176] 例如，在並不於電極面之正上方的區域處形成柱狀構造物而僅藉由電極面周邊之柱狀構造物來將活體樣本作保持之構造的情況時，活體樣本之正下方的溶質之擴散阻礙係被有效地防止，而能夠得到更高的感度。　　[0177] ＜柱狀構造物之直徑＞　　柱狀構造物之直徑，係為能夠確保可將活體樣本從電極面分離地來作保持的強度之大小。但是，從為了得到更高之感度、亦即是從為了將起因於柱狀構造物所造成的對於活體樣本周圍之溶質之擴散的阻礙最小化的觀點來看，柱狀構造物之直徑，係以越小為越理想。　　[0178] ＜柱狀構造物之上面形狀＞　　針對柱狀構造物之上面形狀，係並不特別作限制。柱狀構造物之上面的形狀，係亦可為圓形、多角形（例如三角形、四角形）。　　[0179] 又，在柱狀構造物處，上面之形狀與下面之形狀係並不需要為相同。又，在柱狀構造物處，上面之面積與下面之面積係並不需要為相同。例如，係亦可藉由在柱狀構造物之作成時的絕緣層之蝕刻條件之變更等，來意圖性地使上面面積作減少（亦即是，係亦可形成錐狀之柱狀構造物）。　　[0180] 當活體樣本係身為細胞、組織片等的情況時，藉由錐狀之柱狀構造物，係能夠將活體樣本與柱狀構造物之間之接觸面積以及接著力降低。錐狀之柱狀構造物，當在測定後而將活體樣本回收時，係降低將活體樣本剝離所需要的力，其結果，係將對於活體樣本之損害降低。　　[0181] ＜作為間隔物而起作用的壁板之規格＞　　當間隔物為藉由複數之壁板所構成的情況時，壁板之間隔和形狀，係如同下述一般地而被決定。　　[0182] ＜壁板之間隔＞　　壁板之間隔，係因應於活體樣本之直徑而被適宜作設定。從為了得到更高之感度、亦即是從為了將起因於壁板所造成的對於活體樣本周圍之溶質之擴散的阻礙最小化的觀點來看，壁板之間隔，係以越廣為越理想。　　[0183] 例如，藉由並不於電極面之正上方的區域處形成壁板而藉由以壁板來將電極面作挾持，活體樣本之正下方的溶質之擴散阻礙係被有效地防止，並且係能夠將串訊有效地降低。　　[0184] ＜壁板之厚度＞　　壁板之厚度，係為能夠確保可將活體樣本從電極面分離地來作保持的強度之大小。　　[0185] ＜壁板之形狀＞　　壁板之上面與下面之形狀係並不需要為相同。又，壁板之上面與下面之面積係並不需要為相同。例如，係亦可藉由在壁板之作成時的絕緣層之蝕刻條件之變更等，來意圖性地使上面面積作減少（亦即是，係亦可形成錐狀之壁板）。　　[0186] 當活體樣本係身為細胞、組織片等的情況時，藉由錐狀之壁板，係能夠將活體樣本與壁板之間之接觸面積以及接著力降低。錐狀之壁板，當在測定後而將活體樣本回收時，係將為了將活體樣本剝離所需要的力降低，其結果，係將對於活體樣本之損害降低。　　[0187] ＜轉換器＞　　接著，參考圖14以及圖15，針對由本發明所致之轉換器的具體性之構成例作說明。轉換器，係被使用在由活體樣本所產生或消耗的化學物質之電性化學性測定中。　　[0188] 轉換器，係具備有將溶液槽60搭載在LSI晶片70上的構成。溶液槽60，係收容溶液61、和被浸漬在溶液61中之活體樣本。在溶液槽60之中央處，係被形成有孔62。LSI晶片70，係被配置在孔62之下端處。孔62，係被LSI晶片70所堵塞。　　[0189] LSI晶片70以及溶液槽60，係被固定在基板80上。在基板80處，係被形成有用以與進行轉換器之控制的外部裝置之間作連接之多數的配線圖案81。於圖14B中，元件符號90，係代表將LSI晶片70與配線圖案81作連接之接合打線。　　[0190] 在LSI晶片70之上面處，係被形成有感測器區域71。在圖14A中，感測器區域71，係藉由下影線來作標示。感測器區域71，係位置於溶液槽60之底面的孔62處。雖係省略圖示，但是，在此例中，係在感測器區域71處被形成有複數之電極（作用極），並進而在感測器區域71處被形成有藉由柱狀構造物所構成的間隔物。又，在相鄰之作用極之間，係被形成有壁板。LSI晶片70，係具備有對於作用極之電壓施加功能、將在作用極處之反應作為電流值而檢測出來並將電流值放大之功能等。關於間隔物與壁板，係如同前述一般。　　[0191] 如同上述一般，活體樣本，係藉由間隔物或者是複數之壁板，而從電極面所被作配置之平面起離開有所期望之距離。故而，係確保有能夠使溶液中之溶質擴散的3維區域，對於活體樣本之溶質的供給係被充分地進行。　　[0192] 故而，若依據本發明，則由於藉由作用極所檢測出的化學物質之量係增大，因此，相較於使活體樣本接近於電極面地而進行測定之先前技術之電性化學測定，測定感度係提昇。　　[0193] 因應於活體樣本之形狀和表面狀態，作用極與活體樣本之間的垂直方向距離係並非為一定。但是，藉由使活體樣本從電極面起而離開所期望之距離，係能夠將伴隨著作用極與活體樣本之間之垂直方向距離之差異所導致的化學物質之擴散距離之差異的影響降低，相較於先前技術之電性化學測定，測定之比較性以及再現性係提昇。　　[0194] 進而，若依據本發明，則藉由被形成於相鄰的電極面之間之無法使溶液中之溶質透過的壁板，起因於檢測對象之化學物質的在溶液中之擴散所導致的電極面間之感測的串訊係被降低。　　[0195] 例如，在進行複數之活體樣本之同時評價的情況中，係能夠防止相對於在各作用極處的電流值之遠方樣本的影響。故而，活體樣本之評價的定量性係提昇。又，由於係能夠將電極面之間隔縮窄，因此係能夠將基板的成本降低。　　[0196] 若是從其他觀點來對於本發明之電性化學測定裝置及轉換器作敘述，則係如同下述一般。另外，以下之說明，係並非為與上述之「發明內容」中所記載之開示事項相互矛盾者，以下之記載與上述之「發明內容」係可相互作參照。　　[0197] ・項目1 　　一種對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定之電性化學測定裝置，係包含：用以收容上述溶液和上述活體樣本之溶液槽；和2個以上之電極面，其中，該各電極面，係為在將上述溶液收容於上述溶液槽中的狀態下而與溶液相接之電極之面，在該各電極面與上述化學物質之間，係進行有氧化還原反應；和間隔物；和至少1個的壁板，上述2個以上的電極面和上述間隔物以及上述至少1個的壁板，係被配置在上述溶液槽之底面處，上述2個以上的電極面之各別的直徑d_el ，係為80μm以下，上述間隔物之高度，係為藉由式（c1）所賦予的h之範圍內的特定之值，上述間隔物，係具備有在上述活體樣本與上述間隔物相接的狀態下不會被形成藉由上述活體樣本和上述底面以及上述間隔物所封閉的3維區域之構造，上述至少1個的壁板，係具備有無法使上述溶液中之溶質透過的性質，上述至少1個的壁板，係具備有上述間隔物之高度以上的高度，上述2個以上的電極面中之至少2個的電極面，係藉由上述至少1個的壁板而被隔開。　　[0198] ・項目2 　　一種對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定之電性化學測定裝置，係包含：用以收容上述溶液和上述活體樣本之溶液槽；和2個以上之電極面，其中，該各電極面，係為在將上述溶液收容於上述溶液槽中的狀態下而與溶液相接之電極之面，在該各電極面與上述化學物質之間，係進行有氧化還原反應；和間隔物；和至少1個的壁板，上述2個以上的電極面和上述間隔物以及上述至少1個的壁板，係被配置在上述溶液槽之底面處，上述2個以上的電極面之各別的直徑d_el ，係為80μm以下，將從上述2個以上的電極面中之1個的電極面之中心起的與上述底面相平行之方向的距離設為m，位於與該1個的電極面之中心之間之距離為m的位置處之上述間隔物之高度，係為藉由式（c2）所賦予的h之範圍內的特定之值，其中，將與上述2個以上的電極面中之該1個的電極面最為接近之其他之電極面之中心與該1個的電極面之中心之間的距離設為L，係成為0＜m≦L／2並且h＞0，上述間隔物，係具備有在上述活體樣本與上述間隔物相接的狀態下不會被形成藉由上述活體樣本和上述底面以及上述間隔物所封閉的3維區域之構造，上述至少1個的壁板，係具備有無法使上述溶液中之溶質透過的性質，上述至少1個的壁板，係具備有上述間隔物之高度以上的高度，上述2個以上的電極面中之至少2個的電極面，係藉由上述至少1個的壁板而被隔開。　　[0199] ・項目3 　　在項目1或項目2所記載之電性化學測定裝置中，上述2個以上的電極面，係包含3個以上的電極面，上述至少1個的壁板，係包含2個以上的壁板，在至少1個以上的部份之至少其中1者處，係被配置有上述3個以上的電極面中之至少2個的電極面，其中，該至少1個以上的部份，係為上述底面中之位置在上述2個以上的壁板中之相鄰之2個壁板之間的至少1個以上的部份或者是位置在上述2個以上的壁板中之1個的壁板與上述溶液槽之側壁之間的至少1個以上的部份。　　[0200] ・項目4 　　在項目1～項目3之任一者所記載之電性化學測定裝置中，上述間隔物，係藉由複數之柱狀構造物所構成，上述複數之柱狀構造物之各者，係在上述平面之法線方向上而伸長。　　[0201] ・項目5 　　在項目1～項目3之任一者所記載之電性化學測定裝置中，上述間隔物，係為多孔質構造體。　　[0202] ・項目6 　　一種對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定之電性化學測定裝置，係包含：用以收容上述溶液和上述活體樣本之溶液槽；和2個以上之電極面，其中，該各電極面，係為在將上述溶液收容於上述溶液槽中的狀態下而與溶液相接之電極之面，在該各電極面與上述化學物質之間，係進行有氧化還原反應；和2個以上的壁板，上述2個以上的電極面和上述2個以上的壁板，係被配置在上述溶液槽之底面處，上述2個以上的電極面之各別的直徑d_el ，係為80μm以下，上述2個以上的壁板之高度，係分別為藉由式（c3）所賦予的h之範圍內的特定之值，上述2個的壁板之各者，係具備有在與上述活體樣本相接的狀態下不會和上述活體樣本以及上述底面一同形成封閉的3維區域之構造，上述2個以上的壁板之各者，係具備有無法使上述溶液中之溶質透過的性質，上述2個以上的電極面中之至少2個的電極面，係藉由上述2個以上的壁板中之至少1個的壁板而被隔開。　　[0203] ・項目7 　　一種對於由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行測定之電性化學測定裝置，係包含：用以收容上述溶液和上述活體樣本之溶液槽；和2個以上之電極面，其中，該各電極面，係為在將上述溶液收容於上述溶液槽中的狀態下而與溶液相接之電極之面，在該各電極面與上述化學物質之間，係進行有氧化還原反應；和2個以上的壁板，上述2個以上的電極面和上述2個以上的壁板，係被配置在上述溶液槽之底面處，上述2個以上的電極面之各別的直徑d_el ，係為80μm以下，將從上述2個以上的電極面中之1個的電極面之中心起的與上述底面相平行之方向的距離設為m，上述2個以上的壁板中之位於與該1個的電極面之中心之間之距離為m的位置處之壁板之高度，係為藉由式（c4）所賦予的h之範圍內的特定之值，其中，將與上述2個以上的電極面中之該1個的電極面最為接近之其他之電極面之中心與該1個的電極面之中心之間的距離設為L，係成為0＜m≦L／2並且h＞0，上述2個的壁板之各者，係具備有在與上述活體樣本相接的狀態下不會和上述活體樣本以及上述底面一同形成封閉的3維區域之構造，上述2個以上的壁板之各者，係具備有無法使上述溶液中之溶質透過的性質，上述2個以上的電極面中之至少2個的電極面，係藉由上述2個以上的壁板中之至少1個的壁板而被隔開。　　[0204] ・項目8 　　在項目6或項目7所記載之電性化學測定裝置中，於上述2個以上的壁板中之2個的壁板中之至少其中一者的上部處，係被形成有凹陷，其中，該凹陷，係當對於上述底面作正面觀察時為位置在上述2個以上的電極面中之1個的電極面之橫方向近旁處，該2個的壁板，係位置在該1個的電極面之兩側處。　　[0205] ・項目9 　　在項目6～項目8之任一者所記載之電性化學測定裝置中，於上述2個以上的壁板中之2個的壁板中之至少其中一者的上部處，係被形成有將該2個的壁板之間隔作擴大的凹部，其中，該凹部，係當對於上述底面作正面觀察時為位置在上述2個以上的電極面中之1個的電極面之橫方向近旁處，並且在上述底面之法線方向上伸長，該2個的壁板，係位置在該1個的電極面之兩側處。　　[0206] ・項目10 　　在項目6～項目9之任一者所記載之電性化學測定裝置中，係包含有具備較上述2個以上的壁板之高度之最大值而更大的高度之壁板（以下稱作隔壁板），上述隔壁板，係具備有無法使上述溶液中之溶質透過的性質，上述2個以上的電極面中之至少2個的電極面，係藉由上述隔壁板而被隔開。　　[0207] ・項目11 　　一種轉換器，係包含有在項目1～項目10之任一者所記載之電性化學測定裝置；和積體電路，上述溶液槽之底面，係為上述積體電路之表面。

[0208]

10‧‧‧間隔物

11‧‧‧柱狀構造物

20‧‧‧基板

20a‧‧‧平面

21‧‧‧作用極

21a‧‧‧電極面

22‧‧‧電極列

31‧‧‧壁板

32‧‧‧壁板

33‧‧‧壁板

34‧‧‧壁板

32a‧‧‧凹陷

32b‧‧‧凹部

33a‧‧‧凹陷

40‧‧‧活體樣本

50‧‧‧間隔物

51‧‧‧柱狀構造物

60‧‧‧溶液槽

61‧‧‧溶液

62‧‧‧孔

70‧‧‧LSI晶片

71‧‧‧感測器區域

80‧‧‧基板

81‧‧‧配線圖案

90‧‧‧接合打線

[圖1]係為對於電極-模型樣本間距離z與電流值I之間的關係作展示之圖表。

[圖2]係為對於模型樣本直徑d_sp與有效的電極-樣本間距離z之範圍之間的關係作展示之圖表。

[圖3]係為對於電極直徑d_e1與有效的電極-樣本間距離z之範圍之間的關係作展示之圖表。

[圖4]係為對於電極-樣本間距離z與電流值I/反映速度V_max之間的關係作展示之圖表。

[圖5]係為對於電極-樣本間距離z與電流值I以及擴散係數D之間的關係作展示之圖表。

[圖6A]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第1實施形態(型態1)之重要部分構成作說明之示意圖。

[圖6B]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第1實施形態(型態1)之重要部分構成作說明之示意圖。

[圖7A]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第1實施形態(型態2)之重要部分構成作說明之示意圖。

[圖7B]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第1實施形態（型態2）之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖8A]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態（型態1）之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖8B]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態（型態1）之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖9A]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態（型態2）之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖9B]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態（型態2）之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖10]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態之變形例之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖11]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態之變形例之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖12]係為用以對於由本發明所致之電性化學測定裝置的第2實施形態之變形例之重要部分構成作說明之示意圖。　　[圖13]係為用以對於相對於被配列為陣列狀的電極面之壁板之配置例作說明之圖。　　[圖14A]係為對於由本發明所致之轉換器的其中一個實施形態作展示之平面圖。　　[圖14B]係為對於由本發明所致之轉換器的其中一個實施形態作展示之平面圖。　　[圖15]係為圖14中所示之轉換器之立體圖。

Claims

一種電性化學測定裝置，係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在收容前述溶液與前述活體樣本之溶液槽中，係設置有間隔物，該間隔物，係具備有使相對於前述一平面之垂直方向距離h₁滿足h₁=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之輪廓面，並在前述輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止前述活體樣本之侵入，而容許前述溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的前述電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之高度以上的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
一種電性化學測定裝置，係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在收容前述溶液與前述活體樣本之溶液槽中，係設置有間隔物，該間隔物，係具備有依存於從最為接近之前述電極面之中心起的相對於前述一平面之平行方向距離m來使相對於前述一平面之垂直方向距離h₂滿足h₂=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]之描繪出搗藥砵型之形狀的輪廓面，並在前述輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止前述活體樣本之侵入，而容許前述溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的前述電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之最大高度以上的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之電性化學測定裝置，其中，前述電極面，係以將使複數之前述電極面並排於第1方向之一直線上的電極列在與前述第1方向相正交之第2方向上作複數並排的構成，而被作配列，在相鄰之前述電極列之間，前述壁板係朝向前述第1方向伸長而被作設置。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之電性化學測定裝置，其中，前述間隔物，係為朝向相對於前述一平面之垂直方向而伸長並以未滿100μm之間隔而林立的一群之柱狀構造物。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之電性化學測定裝置，其中，前述間隔物，係為具備有未滿100μm之孔徑的多孔質構造體。
一種電性化學測定裝置，係包含複數之作用極所成，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，以至少2個的前述電極面之中心之x座標互為相異的方式而被作配列，在被配列有前述電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且使高度h₃滿足h₃=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之無法使前述溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。
如申請專利範圍第6項所記載之電性化學測定裝置，其中，針對1個的前述電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起的依序2個的前述壁板中之至少一方之前述壁板的前述高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第6項所記載之電性化學測定裝置，其中，針對1個的前述電極面，通過該電極面之兩外側而伸長並且並未在中間包夾有其他之前述壁板地而並行之2個的前述壁板之前述高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第6項所記載之電性化學測定裝置，其中，針對1個的前述電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起的依序2個的前述壁板中之至少一方之前述壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。
如申請專利範圍第6項所記載之電性化學測定裝置，其中，針對1個的前述電極面，身為與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者之1個的前述壁板之第1壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化，並且，身為包夾著該電極面之中心而與前述第1壁板相鄰的另外1個的前述壁板之第2壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。
如申請專利範圍第6~10項中之任一項所記載之電性化學測定裝置，其中，當將中心之x座標為互為相異並且並不存在有該些之x座標之中間的x座標之其他的前述電極面之2個的前述電極面之組，作為x方向相鄰電極面時，於至少1組的前述x方向相鄰電極面之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係使寬幅之全部與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉並朝向y方向而伸長，並具備有較前述壁板之高度而更大的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
一種電性化學測定裝置，係包含複數之作用極，該作用極，係具備有與由溶液中之活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該電性化學測定裝置，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，將把1個以上的前述電極面以使該些之所有的中心之x座標相互一致的方式來在y方向上作並排的電極列，以在x方向上作複數列並排的構成來作配列，在被配列有前述電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且依存於與隸屬於在x方向上而最為接近的前述電極列之前述電極面的中心之間之x方向之距離m來使高度h₄滿足h₄=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]地而逐漸變化之無法使前述溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。
如申請專利範圍第12項所記載之電性化學測定裝置，其中，針對1個的前述電極面，當將從該電極面之中心起朝向x方向之其中一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述其中一方之方向上而相鄰的前述電極列之前述電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第1端點，並將從該電極面之中心起朝向x方向之另外一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述另外一方之方向上而相鄰的前述電極列之前述電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第2端點的情況時，使寬幅之全部或一部分與將前述第1端點與前述第2端點相連結的線段作交叉而伸長的前述壁板中之至少1個的前述壁板之前述高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第13項所記載之電性化學測定裝置，其中，使寬幅之全部與前述線段相交叉而伸長之所有的前述壁板之前述高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第12~14項中之任一項所記載之電性化學測定裝置，其中，於在x方向上而相鄰之至少1組的前述電極列之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係在分別隸屬於該2個的前述電極列之前述電極面的中心之x座標彼此之中間的x座標處，朝向y方向而伸長，並具備有較前述壁板之最大高度而更大的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
一種轉換器，係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於前述溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由前述溶液中之前述活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在前述溶液槽中，係被設置有間隔物，該間隔物，係具備有使相對於前述一平面之垂直方向距離h₁滿足h₁=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之輪廓面，並在前述輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止前述活體樣本之侵入，而容許前述溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的前述電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之高度以上的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
一種轉換器，係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於前述溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由前述溶液中之前述活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並被配列於一平面上，在前述溶液槽中，係被設置有間隔物，該間隔物，係具備有依存於從最為接近之前述電極面之中心起的相對於前述一平面之平行方向距離m來使相對於前述一平面之垂直方向距離h₂滿足h₂=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]之描繪出搗藥砵型之形狀的輪廓面，並在前述輪廓面之前述一平面側之區域中，阻止前述活體樣本之侵入，而容許前述溶液中之溶質的擴散，在相鄰之至少2個的前述電極面之間，係被設置有壁板，該壁板，係與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉地而伸長，並具備有相對於前述一平面之前述間隔物之最大高度以上的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
如申請專利範圍第16項或第17項所記載之轉換器，其中，前述電極面，係以將使複數之前述電極面並排於第1方向之一直線上的電極列在與前述第1方向相正交之第2方向上作複數並排的構成，而被作配列，在相鄰之前述電極列之間，前述壁板係朝向前述第1方向伸長而被作設置。
如申請專利範圍第16項或第17項所記載之轉換器，其中，前述間隔物，係為朝向相對於前述一平面之垂直方向而伸長並以未滿100μm之間隔而林立的一群之柱狀構造物。
如申請專利範圍第16項或第17項所記載之轉換器，其中，前述間隔物，係為具備有未滿100μm之孔徑的多孔質構造體。
一種轉換器，係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於前述溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由前述溶液中之前述活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，以至少2個的前述電極面之中心之x座標互為相異的方式而被作配列，在被配列有前述電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且使高度h₃滿足h₃=21.8(d_e1+0.8)/(d_e1+9.7)±5[μm]之無法使前述溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。
如申請專利範圍第21項所記載之轉換器，其中，針對1個的前述電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起的依序2個的前述壁板中之至少一方之前述壁板的前述高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第21項所記載之轉換器，其中，針對1個的前述電極面，通過該電極面之兩外側而伸長並且並未在中間包夾有其他之前述壁板地而並行之2個的前述壁板之前述高度h₃，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第21項所記載之轉換器，其中，針對1個的前述電極面，從與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者起的依序2個的前述壁板中之至少一方之前述壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。
如申請專利範圍第21項所記載之轉換器，其中，針對1個的前述電極面，身為與該電極面之中心之間的x方向距離為最小者之1個的前述壁板之第1壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化，並且，身為包夾著該電極面之中心而與前述第1壁板相鄰的另外1個的前述壁板之第2壁板的x座標，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處使與該電極面之中心之間的x方向距離成為極大的方式，而沿著y方向作局部性變化。
如申請專利範圍第21~25項中之任一項所記載之轉換器，其中，當將中心之x座標為互為相異並且並不存在有該些之x座標之中間的x座標之其他的前述電極面之2個的前述電極面之組，作為x方向相鄰電極面時，於至少1組的前述x方向相鄰電極面之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係使寬幅之全部與將該2個的前述電極面之中心彼此作連結的線段相交叉並朝向y方向而伸長，並具備有較前述壁板之高度而更大的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。
一種轉換器，係在LSI晶片上，搭載有能夠收容溶液與被浸漬於前述溶液中之活體樣本的溶液槽，而構成之，並在前述LSI晶片處，設置有複數之作用極，該作用極，係具備有與由前述溶液中之前述活體樣本所產生或消耗的化學物質進行電子之授受而使其進行氧化還原反應之電極面，該轉換器，其特徵為：前述電極面，係均具有80μm以下之直徑尺寸d_e1，並在被定義有x-y正交座標之一平面上，將把1個以上的前述電極面以使該些之所有的中心之x座標相互一致的方式來在y方向上作並排的電極列，以在x方向上作複數列並排的構成來作配列，在被配列有前述電極面之前述一平面上，朝向y方向而伸長並且依存於與隸屬於在x方向上而最為接近的前述電極列之前述電極面的中心之間之x方向之距離m來使高度h₄滿足h₄=√{(1.05d_e1+6.89)m}-0.48d_e1-2.38±5[μm]地而逐漸變化之無法使前述溶液中之溶質透過的壁板，係在x方向上以未滿100μm之間隔而被作配列並被作複數設置。
如申請專利範圍第27項所記載之轉換器，其中，針對1個的前述電極面，當將從該電極面之中心起朝向x方向之其中一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述其中一方之方向上而相鄰的前述電極列之前述電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第1端點，並將從該電極面之中心起朝向x方向之另外一方之方向而距離300μm之點、或者是位置於與隸屬於在前述另外一方之方向上而相鄰的前述電極列之前述電極面的中心之x座標之間的距離之1/2之距離處的點，此兩者中之相對性而言不遠之點，作為第2端點的情況時，使寬幅之全部或一部分與將前述第1端點與前述第2端點相連結的線段作交叉而伸長的前述壁板中之至少1個的前述壁板之前述高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第28項所記載之轉換器，其中，使寬幅之全部與前述線段相交叉而伸長之所有的前述壁板之前述高度h₄，係以在與該電極面之中心的y座標相等之y座標處成為極小的方式，而沿著y方向作變化。
如申請專利範圍第27~29項中之任一項所記載之轉換器，其中，於在x方向上而相鄰之至少1組的前述電極列之間，係更進而設置有更高之壁板，該更高之壁板，係在分別隸屬於該2個的前述電極列之前述電極面的中心之x座標彼此之中間的x座標處，朝向y方向而伸長，並具備有較前述壁板之最大高度而更大的高度，並且無法使前述溶液中之溶質透過。