TWI762906B - 觸媒反應產物之電化學檢測方法及換能器 - Google Patents

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Abstract

一種觸媒反應產物之電化學檢測方法，係電化學方式檢測在第1液滴(20)內進行的觸媒反應所產生而溶解於第1液滴(20)的觸媒反應產物；於液槽(10)，收容第1液滴(20)、及與第1液滴(20)形成液液界面而相接觸，觸媒反應產物不溶解的第2液滴(30)；於第1液滴(20)內配置作用極(40)，於第2液滴(30)內配置對極(50)及參照極(60)；檢測在作用極(40)中，藉由觸媒反應產物於作用極(40)進行氧化或還原反應來流動的電流。

Description

觸媒反應產物之電化學檢測方法及換能器
本發明係關於電化學方式檢測出在溶液內進行的觸媒反應所產生且溶解於該溶液的產物之技術。
藉由酵素反應等觸媒反應產生且溶解於溶液的觸媒反應的產物之檢測感度，由溶液中的產物的濃度來決定。為了提高溶液中的產物的濃度，例如以更長的觸媒反應時間為佳，或者更少的溶液體積為佳。
但是，溶液的體積極微小的話，溶液的蒸發使溶液的體積減少而無法檢測出。這樣的問題在長的觸媒反應時間的場合會顯著發生。
可以避免溶液的蒸發的構成揭示於專利文獻1(國際公開第2012/121310號公報)及非專利文獻1(S. Sakakihara et al., “A Single-molecule enzymatic assay in a directly accessible femtoliter droplet array”, Lab Chip, 2010, 10, 3355-3362)。專利文獻1係於相關於ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay：酵素結合免疫吸附法)的技術，揭示著將酵素反應場所之親水性溶媒的液滴置於收容部(阱)內，使該收容部藉由疏水性溶媒密閉的構成。
非專利文獻1係於關於ELISA的技術，揭示著藉由在親水性表面形成疏水性區域而形成親水性區域的圖案，使位於親水性圖案的液滴(也就是酵素反應場所)以油覆蓋的構成。
如前所述，使觸媒反應場所之溶液，藉由與該溶液不同的液體覆蓋，可以防止溶液的蒸發。因此可以實現高感度的檢測。
揭示於專利文獻1及非專利文獻1的技術，是使用螢光基質的分光學檢測技術，必須要大規模的測定裝置。而且螢光基質是昂貴的。亦即，這些技術需要高成本。
本發明的目的在於提供廉價而且可以簡便地實施觸媒反應的產物的高感度檢測之技術。
此處所述之技術事項，並非用來明示或者默示限定申請專利範圍所記載的發明之用，進而，也不是用以表明容許因本發明而受有利益者(例如申請人與專利權人)以外的人所做出的限定之可能性，只是為了容易理解本發明的要點所為之記載。由其他觀點來看本發明的概要，例如可以由此專利申請提出時的申請專利範圍來加以理解。 揭示於此的技術，是將進行觸媒反應的第1液滴以第2液滴覆蓋的技術適用於電化學檢測技術之技術。 此技術，使用收容作用極、對極、第1液滴與第2液滴之液槽。 第1液滴具有導電性。作用極位於第1液滴內。 第2液滴具有導電性。第1液滴及第2液滴形成液液界面，且觸媒反應之產物不溶於第2液滴。對極位於第2液滴內。 檢測在作用極中，藉由觸媒反應的產物與作用極之間的氧化還原反應來流動的電流。
根據本發明的，可以廉價且簡便地實施觸媒反應的產物的高感度檢測。
參照圖式同時說明本發明之實施型態。
在實施型態，在第1液滴(也就是觸媒反應場所之溶液之液滴)內進行的觸媒反應產生且溶解於第1液滴的產物，電化學地被檢測出。圖1係模式顯示實施型態之檢測裝置1的構成例。
檢測裝置1，包含液槽10、作用極40、對極50、參照極60、與恆電位器(potentiostat)80。液槽10，收容第1液滴20與第2液滴30。第1液滴20與第2液滴30形成液液界面(也就是說液相與液相之間的界面)。第1液滴20，如圖1所示，位於液槽10底面11上，由第2液滴30覆蓋。
作用極40，設於液槽10的底面11，由第1液滴20覆蓋。也就是說，作用極40，與第1液滴20接觸，不與第2液滴30接觸。對極50及參照極60，設於第2液滴30內，經由第1液滴20與第2液滴30之液液界面導電連接於作用極40。圖1中符號70為鹽橋。
作用極40、對極50及參照極60，在此例被連接於恆電位器80。恆電位器80作為定電壓電源裝置發揮功能，包含可變電源81與電壓計82與電流計83。
觸媒反應產物，封閉於第1液滴20內，不溶解於第2液滴30(也就是說，產物不會由第1液滴20移動至第2液滴30)。藉由觸媒反應的產物與作用極40之間的氧化還原反應電流流於作用極40。藉由檢測此電流，進行觸媒反應產物的檢測或定量分析。
在圖1僅圖示1個作用極40，通常之例，例如在液槽10的底面11被設置配置為陣列狀的2個以上的作用極40。檢測裝置1包含2個以上作用極40的場合，檢測裝置1包含2個以上的第1液滴20。2個以上作用極40之各個，由2個以上第1液滴20之中對應的一個所覆蓋。各個第1液滴20為相互獨立的液滴，互異的第1液滴20由第2液滴30分離。第2液滴30為1個液滴。2個以上第1液滴20之各個與第2液滴30形成液液界面。2個以上第1液滴20之各個，由第2液滴30所覆蓋。
以下說明適用於ELISA的的實施型態的電化學檢測方法。
根據ELISA的話，例如藉由以酵素標示試樣中所含的抗原或抗體(也就是免疫球蛋白)，檢測酵素與基質反應而得的產物，進行抗原抗體複合體的檢測或者定量分析。例如，三明治ELISA步驟(sandwich ELISA protocol) 與電化學檢測方法的組合，進行下列的操作。但是省略了洗淨、培養(incubation；定溫放置)等操作的明示。
(1)捕捉抗體的固相吸附(其中，固相包括作用極表面或在作用極附近的固體的表面)
(2)固相的遮斷處理
(3)抗原(檢測對象之蛋白質)的添加
(4)一次抗體之添加
(5)被酵素標示的二次抗體之添加
(6)包含基質的第1液滴的添加(藉由酵素反應而於作用極附近蓄積酵素反應的產物)
(7)藉由作用極之使用而進行酵素反應的產物之電化學檢測
在實施型態，如圖1所示，追加將第1液滴20全體以第2液滴30覆蓋之操作。
第2液滴30，不溶於具有導電性的第1液滴20，且為具有導電性的液體。於ELISA，第1液滴20通常為具有緩衝能的水溶液，所以第2液滴30例如為不溶於水，且可溶解供獲得導電性的支持電解質的有機溶媒。
作為這樣的有機溶媒，以容易作為電化學檢測的溶媒來操作，亦即，於常溫為液狀，且於檢測電位範圍內與水及電極材料(例如，金或鉑)之反應性低的液體為佳。例如，適切者為硝基苯(nitrobenzene)，1,2-二氯苯(1,2-dichlorobenzene)，2-硝基苯辛醚(1-nitro-2-(n-octyloxy)benzene)，1,2-二氯乙烷(1,2-dichloroethane)，1,4-二氯丁烷(1,4-dichlorobutane)，1,6-二氯己烷(1,6-dichlorohexane)，1-辛醇(1-octanol)，1,9-癸二烯(1,9-decadiene)。
此外，作為可溶於這些有機溶媒且可以對有機溶媒賦予導電性的支持電解質，可以採用被使用於一般的非水溶液中的電化學檢測之支撐電解質。例如，在氯化物離子(chloride ion)，溴化物離子(bromide ion)，碘化物離子(iodide ion)，硫酸離子(sulfate ion)，硝酸離子(nitrate ion)，過氯酸離子(hyperchloric acid ion)，四氟硼酸離子(tetrafluoroboric acid ion)，六氟磷酸離子(hexafluorophosphoric acid ion)及磺酸離子(sulfonic acid ion)之中具有任一作為陰離子，鋰離子(lithium ion)，鈉離子(sodium ion)，鉀離子(potassium ion)，銣離子(rubidium ion)，銫離子(cesium ion)，銨離子(ammonium ion)及具有任意的烷鏈長度的四烷銨離子(tetra alkyl ammonium ion)之中的任一作為陽離子之鹽為適宜。
作為標示酵素及基質的組合，選擇可以產生具有電化學活性且可溶於第1液滴20而不溶於第2液滴30的產物之組合。第1液滴20為水溶液，且第2液滴30為前述有機溶媒的場合，作為標示酵素與基質的組合，例如以鹼性磷酯脢(alkaline phosphatase)與對胺基苯基磷酸(phosphoric acid 4-aminophenyl ester)之組合，或者西洋山葵過氧化物酶(horseradish peroxydase)與鐵氰化鉀(potassium ferricyanide)之組合為適切。
在實施型態，為了高感度檢測，被構築為極微量的第1液滴20如圖1所示以與作用極40接觸的狀態保持，進而，作用極40、對極50、參照極60成為通過第1液滴20及覆蓋第1液滴20的第2液滴30而相互導電連接的狀態。但是，例如將第1液滴20滴下於位在液槽10底面11的作用極40之後，無需特別的努力在將第2液滴30導入液槽10時，藉由第2液滴30的水力學作用使第1液滴20由作用極40的頂面壓流下來。或者，在第1液滴20的密度比第2液滴30的密度還小的場合，第1液滴20藉由浮力的作用由作用極40分開。因此，有必要以超過這樣的水力學作用及浮力作用的程度，將第1液滴20強力保持於作用極40的頂面。
為了第1液滴20的保持，在實施型態，例如採用下列保持構造。 (a)所有的作用極40表面被親水化處理的構造。 (b)液槽10的底面11之中包圍作用極40表面的環狀部位之各個被親水化處理的構造。 (c)所有的作用極40表面及所有的前述環狀部位被親水化處理的構造。 (d)除了所有的作用極40表面，液槽10的底面11之全部或一部分被疏水化處理的構造(其中，此構造包含液槽10的底面11之中與第2液滴30接觸的部位被疏水化處理的構造)。 (e)所有的作用極40表面被親水化處理，且除了所有的作用極40表面，液槽10的底面11全部或一部分被疏水化處理的構造。 (f)液槽10的底面11之中包圍作用極40表面的環狀部位之各個被親水化處理，且除了所有的作用極40表面及所有的環狀部位，液槽10的底面11之全部或一部分被疏水化處理的構造。 (g)所有的作用極40表面及所有的前述環狀部位被親水化處理，且除了所有的作用極40表面及所有的環狀部位，液槽10底面11的全部或一部分被疏水化處理的構造。
圖2A,2B,2C,2D,2E,3A,3B,3C，顯示第1液滴20之前述保持構造之例。圖中符號91顯示被親水化處理的區域，符號92顯示被疏水化處理的區域。在圖2A,2B,2C, 2D,2E,3A,3B,3C，由容易理解圖示的觀點來看，僅例示1個作用極40，位於液槽10底面11的作用極40在此例具有圓形的表面形狀。
圖2A，顯示將作用極40的表面，與液槽10的底面11之中包圍作用極40的表面之環狀部位親水化處理，液槽10的底面11之中除了作用極40的表面及環狀部位的部位被疏水化處理之例(g)。
圖2B，顯示作用極40的表面不進行親水化處理，液槽10的底面11之中僅包圍作用極40的表面之環狀部位被親水化處理，進而液槽10的底面11之中除了作用極40的表面及環狀部位的部位被疏水化處理之例(f)。
圖2C，顯示將作用極40的表面，與液槽10的底面11之中包圍作用極40的表面之環狀部位被親水化處理之例(c)。
圖2D，顯示作用極40的表面不被親水化處理，液槽10的底面11之中僅包圍作用極40的表面之環狀部位被親水化處理之例(b)。
圖2E，顯示不進行親水化處理，液槽10的底面11之中，除了作用極40的表面及環狀部位的部位被疏水化處理之例(d)。
圖3A，顯示作用極40的表面被親水化處理，液槽10的底面11之中作用極40的表面以外的部位，亦即與第2液滴30接觸的部位被疏水化處理之例(e)。
圖3B，顯示作用極40的表面被親水化處理之例(a)。
圖3C，顯示不進行親水化處理，液槽10的底面11之中作用極40的表面以外的部位，亦即與第2液滴30接觸的部位被疏水化處理之例(d)。
一般，液槽10的底面11之1個第1液滴20的大小比作用極40還大。因此，採用圖2A-2E所示的第1液滴20的保持構造。但是，因應於作用極40的大小及第1液滴20的液滴大小，採用如圖3A-3C所示的第1液滴20的保持構造亦可。
由使第1液滴20強力保持於作用極40表面上的觀點來看，如圖2A或圖3A所示，以前述(e)、(f)、(g)之構造為佳。但是無法完全否定由於作用極40的親水化處理，使作用極40表面與第1液滴20之間的固液界面之電子移動速度顯著降低，因此使檢測感度降低的可能性。要避免此感度降低的場合，以圖2B,2D,2E或者圖3C所示的第1液滴20的保持構造為佳。
作用極40表面的親水化處理，可以藉由使用具有親水基的親水化劑之作用極40表面的化學處理來進行。作用極40的材料為金或鉑的場合，作為親水化劑，可以舉例2-巰基乙磺酸(2-mercaptoethanesulfonic acid)，2-胺乙硫醇(2-amino-1-ethanethiol)，3-巰基丙酸(3-mercaptopropionic acid)等。這些親水化劑，分子內具有可與金或鉑選擇性結合的官能基，所以只要把包含這些的親水化劑之溶液塗布於液槽10的底面11，就可以選擇性地僅化學處理作用極40的表面。
親水化劑為2-胺乙硫醇，3-巰基丙酸等的場合，在稍後進行的捕捉抗體之往作用極40上的吸附處理的過程，也可以把被導入至作用極40上的活性胺基或羧基作為錨定分子來利用。
其次，說明液槽10的底面11之中包圍作用極40表面的環狀部位之親水化處理。作用極40，通常被形成於基板等，此基板等位於液槽10的底面11。因此，包圍作用極40的表面之環狀部位例如為基板的表面。
基板材料為玻璃、石英、氧化鋁(aluminium oxide)、矽(silicon)等的場合，或者於矽表面形成矽氮化膜的場合，基板表面的親水化處理，可以藉由灰化處理或UV(紫外光)臭氧處理等暫時地活化表面之後，藉由以分子內具有羥基、胺基、羧基等親水基的矽烷耦合劑等處理表面而進行。
被形成作用極40的基板位於液槽10的底面11的場合，第2液滴30位於基板上。
基板表面之疏水化處理，可藉由使用疏水性感光樹脂之光蝕刻法來進行。藉由此方法可以選擇性地僅疏水化處理特定的區域。或者是可以藉由適當的感光樹脂遮住不予疏水化的部分，以疏水化劑處理基板表面全體之後，藉由溶媒溶解除去用於遮罩的感光樹脂而進行基板表面的選擇性疏水化處理。作為這樣的疏水化劑，在基板材料為前述材料的場合，可以使用具有疏水基的有機矽烷化合物，例如六甲基二矽氮烷(di(trimethylsilyl)amine)，二甲基十八烷基氯矽烷(chlorodimethyl(octadecyl)silane)等。
其次，參照圖4說明根據阱(well)之第1液滴20的保持構造。
圖4(1)顯示於液槽10底面11上被形成阱100的狀態。作用極40位於阱100之底。這樣的阱100，例如可藉由使用感光樹脂之光蝕刻法來形成。圖中符號101為硬化的樹脂層。
圖4(2)係顯示第1液滴20藉由滴下而被導入阱100的狀態。圖4(3)進而顯示第2液滴30被導入液槽10的狀態。此第1液滴20可以使用前述之第1液滴20，此第2液滴30可以使用前述之第2液滴30。藉由形成阱100，可把第1液滴20保持於作用極40上。
被排列為陣列狀的2個以上的作用極40位於液槽10底面11的場合，與2個以上的作用極40一對一地對應且被排列為陣列狀的2個以上的阱100被形成於液槽10的底面11上，而且作用極40之各個位於對應的阱100之底。於2個以上的阱100之各個，被導入第1液滴20。
圖5，顯示於阱100進而為了良好地保持第1液滴20，將作用極40的表面以及位於阱100之底的液槽10的底面，具體而言為包圍作用極40表面的基板表面，與前述親水化處理相同地進行了親水化處理之例。如此般親水化處理阱100內部底面亦可。又，親水化處理區域91，亦可以是僅作用極40的表面，或者是僅阱100的內部底面之包圍作用極40表面的環狀部位。
根據實施型態之電化學檢測方法的話，可得以下的效果。
1)第1液滴20藉由第2液滴30覆蓋，所以可防止第1液滴20的蒸發。因而可以高感度地檢測出檢測對象物。
2)與必須要分光測定那樣的比較大規模的測定裝置，進而使用昂貴基質的方法相比，可以用比較精簡的裝置構成廉價地檢測出檢測對象物。
3)在N為2以上之預先決定的整數，藉由N個作用極40同時進行N個檢測處理之多點檢測處理(也就是說網羅之多點檢測處理)，互異的第1液滴20藉由第2液滴30分離開，所以可防止串擾(crosstalk)。因而可以高感度地檢測出檢測對象物。
4)為提高觸媒反應的產物濃度而使用微量的第1液滴20，但因為對極50及參照極60被配置於第2液滴30，所以沒有使用極小的對極50及參照極60的必要。因而可以使用在先前技術使用的對極50及參照極60。
5)於多點檢測，對於複數個作用極40只要於液槽10準備1個對極50及1個參照極60即可。因而能夠以精簡的裝置高感度地檢測出檢測對象物。
此實施型態的電化學檢測方法，可以適用於在第1液滴20中進行的觸媒反應的產物為檢測對象，伴隨著觸媒反應的進行觸媒反應產物在第1液滴20中的濃度增大，觸媒反應產物的電化學檢測為可能，而且可以選擇觸媒反應產物不溶解的第2液滴30之檢測方案。
在ELISA使用酵素作為觸媒，但觸媒不限於酵素。觸媒，可以例示金屬觸媒，核酶(ribozyme)，表面或內部具有酵素的細胞，胞器(organelle)，人工吸附這些或者人工結合這些之微粒子，囊泡(vesicle)等。
在三明治ELISA，係藉由形成捕捉抗體與抗原與一次抗體與被酵素標示的二次抗體所構成的複合體，使觸媒間接吸附於固相，但觸媒的吸附方法不限於此。例如，藉由對於預先使吸附於固相表面的探針DNA，使與探針DNA互補的且以觸媒標示的單鏈DNA進行雜交(hybridization)，使觸媒間接地吸附於固相亦可。
或者是，藉由對於預先吸附於固相表面的抗原、肽類(peptide)、醣鏈等，使特異地吸附於這些分子且以觸媒標示的抗體、凝集素(lectin)等相互作用，而使觸媒間接地吸附於固相亦可。
這樣的吸附方法，於使用DNA晶片或者蛋白質晶片之發現解析是眾所周知的。
或者是在測定觸媒該物的活性的場合，直接使觸媒吸附於固相表面亦可。
其次，參照圖6～8同時說明適於前述觸媒反應產物的電化學檢測之換能器的實施型態。
實施型態之換能器，具有可收容溶液110的液槽120被載設於LSI晶片(large scale integrated chip)130的構成。於液槽120的中央被形成孔穴121，LSI晶片130被配置於孔穴121的下端，塞住孔穴121。
LSI晶片130及液槽120，被固定於基板140，供使LSI晶片130與進行換能器的控制之外部裝置連接之用的配線圖案141被形成於基板140。圖6B中，符號150為連接LSI晶片130與配線圖案141的結合線。
於LSI晶片130的上面被形成感測器區域131。感測器區域131位於液槽120的底面之孔穴121。
在圖6A,6B,7省略了詳細的圖示，但在此例，於感測器區域131，被形成作為作用極發揮功能的400個ϕ40μm之電極132。400個電極132，隔著250μm的間隔構成20×20陣列。圖8，顯示被形成電極132的感測器區域131之一部分。電極132的材料在此例為金，除了電極132，在至少包含感測器區域131的LSI晶片130的上面，被形成矽氮化膜。LSI晶片130，具備檢測出各電極132與檢測對象物質之間的氧化還原反應所產生的電流，放大各被檢測出的電流的機能。
於LSI晶片130，於各電極132與感測器區域131是用前述的保持構造(參照圖2A,2B,2C,2D,2E,3A,3B, 3C,4,5)。例如，於各電極132的表面，與包圍各電極132的表面的環狀表面，被施以圖2及圖3所示的親水化處理，或者是被形成圖4及圖5所示的阱。藉由保持構造，實施型態之換能器可以使進行觸媒反應的第1液滴強力保持於各電極132上。於圖6A,6B,7，溶液110為覆蓋第1液滴的第2液滴，省略第1液滴的圖示。
圖6A,6B中所示的對極160及參照極170不一定不是換能器的必須構成要素。對極160及參照極170，在執行實施型態的方法之前被投入第2液滴。
＜補遺＞ 以上參照例示的實施型態說明了本發明，但本發明並不以此為限定，凡此技術領域具有通常知識者，在不逸脫本發明的範圍下，所可能進行種種的變更，或將其要素以均等物置換，皆屬本發明之範疇。進而，還包括在未逸脫本發明的本質範圍下，而為了使本發明之教示適合於特定的系統、裝置或者其結合而加以多種修正。也就是說，本發明並不限定於供實施本發明而揭示的特定實施型態，還包括了附上的申請專利範圍所包含的所有實施型態。
進而，「第1」、「第2」等用語的使用並不是顯示順序或者重要性，「第1」、「第2」等用語是為了區分要素而使用的。在本說明書所使用的用語，是供說明實施形態之用，決未意圖用以限定本發明。用語「包含」及其語型變化，在使用於本發明的說明書及/或附上的申請專利範圍的場合，是為了明示所提及的特徵、步驟、操作、要素、及/或構件的存在，並不排除1個或者複數個其他特徵、步驟、操作、要素、構件、及/或這些的集群之存在或者追加。「及/或」之用語，若使用的話，包含相關列舉的要素之一個或者複數個之所有可能的組合。於申請專利範圍及說明書，在沒有特別說明的情況下，「連接」、「結合」、「接合」、「連結」或者其同義語，以及其所有的語型，並不必然否定例如相互間被「連接」或「結合」或者相互「連結」的二者之間存在著一個以上之中間要素。
在沒有特別說明的情況下，本說明書所使用的所有用語(包含技術用語及科學用語)，具有與本發明所屬技術領域之具有通常知識者所一般性理解的相同意義。進而，一般使用的字典所定義的用語等用語，應被解釋為相關技術以及依照本揭示的前後文文脈所一致的意義，只要未被明示定義，不拘泥於理想的或者過度形式化的解釋。
應當理解在本發明說明，公開了許多技術和步驟。這些各有分別的優點，但也可以分別使用一種以上其他揭示的技術，或者隨場合不同而組合使用所有的技術。也就是說，為了避免說明書變得繁雜，在本說明書儘量避免說明各個技術或者步驟之所有可能的組合。即使如此，說明書以及申請專利範圍，也應當可以理解而讀出這樣的組合完全都在本發明以及申請專利範圍內。
於以下的請求項中，意圖地包含了與手段或步驟結合的所有機能性要素之對應的構造、材料、行為以及同等物，如果有的話，與其他請求的要素組合而執行機能之構造、材料或者行為。
以上，說明了本發明的實施型態，但是本發明不限於這些實施型態。在不脫離本發明的要旨的範圍，允許各種變更和變形。被選擇且說明之實施型態，係供說明本發明的原理及其實際應用者。本發明伴隨著種種變更或變形而作為各種實施型態被應用，各種變更或變形因應餘所期待的用途來決定。這樣的所有變更及變形，意圖使被包含於附上的請求項所規定的本發明之範圍，且意圖接受在根據公平、適法及公正的角度來解釋的場合所提供的相同保護。
10:液槽 11:底面 20:第1液滴 30:第2液滴 40:作用極 50:對極 60:參照極 70:鹽橋 80:恆電位器 81:可變電源 82:電壓計 83:電流計 91:親水化處理區域 92:疏水化處理區域 100:阱 101:樹脂層 110:溶液 120:液槽 121:孔穴 130:LSI晶片 131:感測器區域 132:電極 140:基板 141:配線圖案 150:結合線 160:對極 170:參照極
[圖1]係檢測裝置之概略圖。 [圖2A]係顯示保持第1液滴的構造之第1例之圖。 [圖2B]係顯示保持第1液滴的構造之第2例之圖。 [圖2C]係顯示保持第1液滴的構造之第3例之圖。 [圖2D]係顯示保持第1液滴的構造之第4例之圖。 [圖2E]係顯示保持第1液滴的構造之第5例之圖。 [圖3A]係顯示保持第1液滴的構造之第6例之圖。 [圖3B]係顯示保持第1液滴的構造之第7例之圖。 [圖3C]係顯示保持第1液滴的構造之第8例之圖。 [圖4]係說明保持第1液滴的構造之一例之圖。圖4(1)係阱之概略圖。圖4(2)係顯示於阱被導入第1液滴的狀態之概略圖。圖4(3)係顯示第2液滴覆蓋第1液滴的狀態之概略圖。 [圖5]係顯示保持第1液滴的構造之其他例之圖。 [圖6A]係顯示換能器的實施型態之平面圖。 [圖6B]係顯示換能氣的實施型態之剖面圖。 [圖7]係圖6A所示的換能器之立體圖。 [圖8]係供說明圖6A所示的換能器之電擊排列之圖。
10:液槽
11:底面
20:第1液滴
30:第2液滴
40:作用極
50:對極
60:參照極
70:鹽橋
80:恆電位器
81:可變電源
82:電壓計
83:電流計

Claims (13)

  1. 一種觸媒反應產物之電化學檢測方法，係電化學方式檢測在第1液滴內進行的觸媒反應所產生而溶解於前述第1液滴的觸媒反應產物；於液槽，收容前述第1液滴、及與前述第1液滴形成液液界面而相接觸，前述觸媒反應產物不溶解的第2液滴；於前述第1液滴內配置作用極，於前述第2液滴內配置對極及參照極；檢測在作用極(40)中，藉由觸媒反應產物於作用極(40)進行氧化或還原反應來流動的電流。
  2. 如請求項1之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述液槽為1個，前述作用極配置複數個，前述第1液滴視為對應於各個前述作用極而不互相連續而各自獨立地被收容於前述液槽之複數液滴，前述第2液滴視為與前述第1液滴之全部前述複數液滴分別形成液液界面而相接觸的1個連續液滴，前述對極及前述參照極分別為1個。
  3. 如請求項1或2之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述作用極位於前述液槽的底面，前述第1液滴位於前述底面上藉由前述第2液滴覆蓋。
  4. 如請求項3之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述作用極的表面，與前述底面之包圍前述作用極的表面之環狀部位的至少一方被親水化處理。
  5. 如請求項3之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述底面之前述第2液滴所位處的部位被疏水 化處理。
  6. 如請求項4之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述底面之前述第2液滴所位處的部位被疏水化處理。
  7. 如請求項1之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中於前述液槽的底面上被構成阱，前述作用極及前述第1液滴位於前述阱。
  8. 如請求項2之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中於前述液槽之底面上被構成複數阱，複數之前述作用極分別位於前述阱，前述第1液滴之前述複數液滴分別位於前述阱。
  9. 如請求項7或8之觸媒反應產物之電化學檢測方法，其中前述作用極的表面，與位於前述阱的前述底面之中的至少一方被親水化處理。
  10. 一種換能器，具有可收容溶液的液槽被載設於LSI晶片上的構造，用於電化學方式檢測在前述溶液內進行的觸媒反應所產生的觸媒反應產物，在被劃定於前述液槽的底面的感測器區域，有在前述LSI晶片被排列設置為陣列狀的複數電極位於此，前述LSI晶片，前述複數電極的表面，與分別包圍前述複數電極的表面之複數環狀表面之中的至少一方被親水化處理。
  11. 如請求項10之換能器，其中前述感測器區域之前述複數電極的表面與前述複數環狀表面以外的部位被疏水化處理或者前述感測器區域之前述複數電極的表 面以外的部位被疏水化處理。
  12. 一種換能器，具有可收容溶液的液槽被載設於LSI晶片上的構造，用於電化學方式檢測在前述溶液內進行的觸媒反應所產生的觸媒反應產物，在被劃定於前述液槽的底面的感測器區域，有在前述LSI晶片被排列設置為陣列狀的複數電極位於此，前述感測器區域之前述複數電極的表面與前述複數環狀表面以外的部位被疏水化處理或者前述感測器區域之前述複數電極的表面以外的部位被疏水化處理。
  13. 一種換能器，具有可收容溶液的液槽被載設於LSI晶片上的構造，用於電化學方式檢測在前述溶液內進行的觸媒反應所產生的觸媒反應產物，在被劃定於前述液槽的底面的感測器區域，被形成排列為陣列狀的複數阱，設於前述LSI晶片的複數電極分別位於前述複數阱，前述LSI晶片，前述複數電極的表面，與分別包圍前述複數電極的表面而位於前述複數阱的複數環狀表面之中的至少一方被親水化處理。
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