WO2022030084A1 - 暴露ユニット、観察装置及び暴露方法 - Google Patents

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WO2022030084A1
WO2022030084A1 PCT/JP2021/020509 JP2021020509W WO2022030084A1 WO 2022030084 A1 WO2022030084 A1 WO 2022030084A1 JP 2021020509 W JP2021020509 W JP 2021020509W WO 2022030084 A1 WO2022030084 A1 WO 2022030084A1
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groove
cells
buffer solution
exposure unit
substrate
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PCT/JP2021/020509
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祐史 木村
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浜松ホトニクス株式会社
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/46—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

Definitions

  • One aspect of this disclosure relates to an exposure unit, an observation device and an exposure method.
  • Patent Document 1 describes a gas-liquid interfacial culture method.
  • cells are cultured on the support while supplying the culture solution from the back side of the support via the support.
  • the cells on the support are covered with a thin layer of culture medium. Since this liquid layer is extremely thin, substances in the gas phase can be brought into contact with cells through the liquid layer. According to such a method, it is possible to evaluate the effect of substances in the gas phase on cells.
  • One aspect of the present disclosure is an exposure unit, an observation device and an exposure method capable of keeping the liquid layer of the buffer solution covering the cells at a suitable thickness when the substance in the gas phase is exposed to the cells in the buffer solution.
  • the purpose is to provide.
  • the exposure unit is an exposure unit used for exposing a substance in the gas phase to cells in a buffer solution, comprising a substrate, and the substrate is attached to the substrate so as to be exposed to the outside. It has a groove that is formed and holds cells together with the buffer fluid, and a first reservoir that is connected to one end of the groove and stores the buffer fluid supplied to the groove.
  • this exposure unit when the suspension of cells and buffer solution is placed in the groove, the cells are retained in the groove together with the buffer solution, and a liquid layer of the buffer solution covering the cells is formed.
  • the thickness of this liquid layer is a constant thickness according to the structure of the groove (for example, size, hydrophilicity). Therefore, this exposure unit makes it possible to keep the liquid layer thin.
  • the substrate is connected to one end of the groove and has a first storage portion for storing the buffer liquid supplied to the groove. As a result, the buffer solution can be supplied from the first reservoir to the groove, and the cells can be prevented from drying out. Therefore, according to this exposure unit, when the substance in the gas phase is exposed to the cells in the buffer solution, the liquid layer of the buffer solution covering the cells can be kept at an appropriate thickness.
  • the substrate has a first member having a grooved surface and a second member arranged on the surface, and the second member is formed with a first opening and a second opening.
  • the groove is exposed to the outside through the first opening, and at least a part of the first storage portion may be formed by the second opening.
  • the suspension of the cells and the buffer solution can be easily arranged in the groove.
  • at least a part of the first storage portion is composed of the second opening, it is possible to secure a large amount of buffer liquid to be stored in the first storage portion.
  • a plurality of first openings may be formed in the second member.
  • the exposed area of the groove can be increased, and the exposed flow rate can be increased.
  • the cells arranged in the portion corresponding to one first opening in the groove and the cells arranged in the portion corresponding to the other first opening in the groove can be made different, and the cells can be arranged for a plurality of types of cells at one time. It is possible to make an exposure.
  • the grooved portion of the substrate may be configured to be transparent to the light from the cells anchored in the groove. In this case, it becomes possible to observe the light from the cells through the substrate.
  • the substrate may further have a second reservoir connected to the other end of the groove and accumulating the buffer solution discharged from the groove.
  • the buffer solution discharged from the groove can be stored in the second storage unit.
  • the hydrophilicity of the inner surface of the groove may be higher than the hydrophilicity of the portion of the substrate adjacent to the groove. In this case, the cells can be easily retained in the groove.
  • the groove may include a meandering and extending portion.
  • the area of the groove can be increased and the exposure flow rate can be increased.
  • the first storage portion may be composed of recesses formed in the substrate. In this case, the configuration can be simplified.
  • the observation device includes an exposure unit, an optical system through which light from cells anchored in a groove passes, and a photodetector for detecting light that has passed through the optical system. According to this observation device, when the substance in the gas phase is exposed to the cells in the buffer solution for the above-mentioned reason, the liquid layer of the buffer solution covering the cells can be kept at a suitable thickness. As a result, observation can be performed well.
  • the exposure unit is an exposure unit used for exposing a substance in a gas phase to cells in a buffer solution, and comprises a substrate, and the surface of the substrate has a hydrophilic region and hydrophilicity.
  • the hydrophilic region is a cell in which the cell is retained with the buffer fluid. It has a holding part and a storage part connected to the cell holding part and storing a buffer liquid supplied to the cell holding part.
  • this exposure unit when a suspension of cells and buffer solution is placed in the cell holding section, the cells are retained in the cell holding section together with the buffer solution, and a liquid layer of the buffer solution covering the cells is formed.
  • the thickness of this liquid layer is a constant thickness according to the composition of the cell holding portion (for example, size, hydrophilicity). Therefore, this exposure unit makes it possible to keep the liquid layer thin.
  • the hydrophilic region is connected to the cell holding portion and has a storage portion for storing the buffer solution supplied to the cell holding portion. As a result, the buffer solution can be supplied from the storage portion to the cell holding portion, and the cells can be prevented from drying out. Therefore, according to this exposure unit, when the substance in the gas phase is exposed to the cells in the buffer solution, the liquid layer of the buffer solution covering the cells can be kept at an appropriate thickness.
  • the exposure method uses the above-mentioned exposure unit, in which the cells are retained in the groove together with the buffer solution, and the buffer solution supplied to the groove is stored in the first reservoir during the gas phase.
  • the substance is exposed to the cells anchored in the groove.
  • the liquid layer of the buffer solution covering the cells can be kept at an appropriate thickness.
  • the exposure method uses the above-mentioned exposure unit, in which the cells are retained in the cell holding portion together with the buffer solution, and the buffer solution supplied to the cell holding portion is stored in the reservoir.
  • the substance in the phase is exposed to the cells retained in the cell retention.
  • the liquid layer of the buffer solution covering the cells can be kept at an appropriate thickness.
  • an exposure unit, an observation device and an observation device capable of keeping the liquid layer of the buffer solution covering the cells at a suitable thickness when the substance in the gas phase is exposed to the cells in the buffer solution. It becomes possible to provide a method of exposure.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the exposure unit of an embodiment. It is an exploded perspective view of the exposure unit.
  • (A) is a plan view of a glass substrate, and (b) is a cross-sectional view taken along line BB shown in (a).
  • (A) is a perspective view showing how the buffer solution is perfused, and (b) is a cross-sectional view taken along the line BB shown in (a).
  • (A) to (c) are cross-sectional views showing how cells are seeded. It is sectional drawing which shows how the buffer liquid is supplied.
  • (A) and (b) are diagrams showing a state in which a gas sample chamber is arranged on an exposure unit. It is a figure which shows the state at the time of fluorescence observation.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows how the odor molecule comes into contact with a cell. It is an exploded perspective view of the exposure unit of the 1st modification.
  • (A) is a plan view of the glass substrate of the first modification
  • (b) is a plan view of the rubber sheet of the first modification.
  • (A) is a plan view of the glass substrate of the second modification
  • (b) is a cross-sectional view along the line BB shown in (a)
  • (c) is (a).
  • (A) to (c) are cross-sectional views showing how cells are seeded in the second modified example.
  • (A) and (b) are sectional views showing how the buffer solution is supplied in the second modification.
  • FIG. 1 A and (b) are diagrams showing a state in which the exposure unit of the second modification is arranged in the gas sample chamber.
  • (A) is a plan view of the exposure unit of the second embodiment, and (b) is a cross-sectional view taken along the line BB shown in (a).
  • (A) to (c) are cross-sectional views showing how cells are seeded in the second embodiment.
  • (A) and (b) are sectional views showing how the buffer solution is supplied in the second embodiment. It is a figure which shows the state at the time of fluorescence observation using the exposure unit of 2nd Embodiment. 19 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX shown in FIG.
  • the exposure unit 1 shown in FIGS. 1 to 3 is used to expose the substance 5 in the gas phase to the cells 7 in the buffer solution 6 (FIGS. 4 to 9). The method of using the exposure unit 1 will be described later.
  • the exposure unit 1 constitutes a part of the observation device 50 described later. In the following, first, the configuration of the exposure unit 1 will be described. [Exposure unit]
  • the exposure unit 1 includes a substrate 2.
  • the substrate 2 has a glass substrate (first member) 10 and a rubber sheet (second member) 20.
  • the glass substrate 10 is formed of, for example, a rectangular plate made of glass and has light transmittance.
  • the glass substrate 10 has a flat surface 10a.
  • a plurality of grooves 11 are formed on the surface 10a of the glass substrate 10. Each groove 11 extends linearly along the first direction D1. The plurality of grooves 11 are arranged at equal intervals in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1. The plurality of grooves 11 have the same shape as each other.
  • the length of the groove 11 in the extending direction (first direction D1) is, for example, 20 mm.
  • the groove 11 has a rectangular shape (square shape in this example) in a cross section perpendicular to the extending direction.
  • the width and depth of the groove 11 are, for example, 20 ⁇ m, respectively.
  • the width and depth of the groove 11 are such that the cells 7 can be sufficiently accommodated in the groove 11 and the cells 7 are sufficiently covered by the liquid layer of the buffer solution 6 when the cells 7 are contained in the groove 11. Is set to.
  • the width of the groove 11 is set to, for example, 10 ⁇ m to 200 ⁇ m, and the depth of the groove 11 is set to, for example, 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the groove 11 is formed by using a microfabrication technique such as etching.
  • the portion of the surface 10a of the glass substrate 10 adjacent to the groove 11 is treated with a hydrophobic treatment.
  • the region R shown in FIG. 3A is treated with a hydrophobic treatment.
  • the region R is set so as to surround the plurality of grooves 11.
  • a layered hydrophobic pattern 12 made of a hydrophobic coating is formed on the surface 10a in the region R.
  • the hydrophobic pattern 12 is not formed on the inner surface 11a of the groove 11.
  • the hydrophilicity of the inner surface 11a of the groove 11 is higher than that of the portion of the glass substrate 10 adjacent to the groove 11 (the portion subjected to the hydrophobic treatment).
  • the hydrophobicity (water repellency) of the portion of the glass substrate 10 adjacent to the groove 11 is higher than the hydrophobicity (water repellency) of the inner surface 11a of the groove 11.
  • the rubber sheet 20 is formed of, for example, silicone rubber into a rectangular plate shape.
  • the rubber sheet 20 is made of, for example, polydimethylsiloxane (PDMS).
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the rubber sheet 20 is arranged on the surface 10a of the glass substrate 10 and is in close contact with the surface 10a.
  • the rubber sheet 20 is formed with a first opening 21, a second opening 22, and a third opening 23.
  • Each opening 21, 22, 23 penetrates the rubber sheet 20 along the thickness direction.
  • the first opening 21 is formed in a rectangular shape and is arranged in the central portion of the rubber sheet 20.
  • the second opening 22 and the third opening 23 are formed in the same rectangular shape as each other, and are arranged on both sides of the first opening 21 in the first direction D1.
  • the length of each of the second opening 22 and the third opening 23 along the first direction D1 is shorter than the length of the first opening 21 along the first direction D1.
  • the length of each of the second opening 22 and the third opening 23 along the second direction D2 is equal to the length of the first opening 21 along the second direction D2.
  • the rubber sheet 20 is arranged on the glass substrate 10 so that the first opening 21 overlaps with the central portion of each groove 11. As a result, the central portion of each groove 11 is exposed to the outside through the first opening 21. Further, in the state where the rubber sheet 20 is arranged on the glass substrate 10, the second opening 22 overlaps with one end 11b of each groove 11, and the third opening 23 overlaps with the other end 11c of each groove 11.
  • the second opening 22 constitutes a first storage unit 31 for storing the buffer liquid 6 supplied to the groove 11.
  • the first storage portion 31 is composed of a space in the second opening 22 defined by an inner surface of the second opening 22 and a part of the surface 10a of the glass substrate 10.
  • the first storage unit 31 is connected to one end 11b of each groove 11.
  • the third opening 23 constitutes a second storage unit 32 for storing the buffer solution 6 discharged from the groove 11.
  • the second storage portion 32 is composed of a space in the third opening 23 defined by the inner surface of the third opening 23 and a part of the surface 10a of the glass substrate 10.
  • the second storage unit 32 is connected to the other end 11c of each groove 11.
  • the exposure unit 1 constitutes a part of the observation device 50 (FIG. 8).
  • the observation device 50 is a fluorescence observation device for observing the fluorescence emitted from the cells 7 while exposing the substance 5 in the gas phase to the cells 7 in the buffer solution 6.
  • the buffer solution 6 is an aqueous solution into which the cells 7 are dissolved. In order for the cells 7 to operate, the cells 7 need to be dissolved in an aqueous solution.
  • Cell 7 is, for example, an odor detecting cell whose fluorescence intensity increases when exposed to an odorant.
  • the substance 5 is an odorous substance.
  • Smell detection cells are cultured insect cells that express insect olfactory receptors on the cell membrane (cell surface) and GCaMP6s, which is a green fluorescent protein, on the cytoplasm (intracellular).
  • a certain low molecular weight compound for example, geosmin, which is a musty odor substance, binds to an olfactory receptor for insects, calcium ions flow from outside the cell into the intracellular body through the olfactory receptor for insects.
  • the observation device 50 can be used as a trace chemical substance detection device.
  • the observation device 50 has a supply unit 51 that supplies the buffer solution 6 to the first storage unit 31, and a discharge unit that discharges the buffer solution 6 from the second storage unit 32. It is provided with a unit 55.
  • the supply unit 51 includes a container 52, a flow path member 53, and a pump 54.
  • the container 52 stores the buffer solution 6.
  • the flow path member 53 is a member through which the buffer solution 6 flows, and is composed of, for example, a tube.
  • the pump 54 pumps the buffer liquid 6 from the container 52 toward the first storage unit 31 via the flow path member 53.
  • the discharge unit 55 has a container 56, a flow path member 57, and a pump 58.
  • the container 56 stores the buffer solution 6 discharged from the second storage unit 32.
  • the flow path member 57 is a member through which the buffer solution 6 flows, and is composed of, for example, a tube.
  • the pump 58 pumps the buffer liquid 6 from the second storage unit 32 toward the container 56 via the flow path member 57.
  • the buffer solution 6 is supplied and discharged to the groove 11 by the supply unit 51 and the discharge unit 55.
  • the observation device 50 further includes an optical system 60 through which the light L from the cell 7 passes.
  • light L is the fluorescence emitted by the cell 7.
  • the optical system 60 includes an objective lens 61.
  • the objective lens 61 is arranged so as to face the exposure unit 1 arranged on the microscope stage 62.
  • the observation device 50 further includes a photodetector (not shown) that detects the light L that has passed through the optical system 60.
  • cell 7 is an Sf21 cell expressing the olfactory receptor and GCAMP6s.
  • the buffer solution 6 is a Ringer solution (140 mM NaCl, 5.6 mM KCl, 4.5 mM CaCL 2 , 11.26 mM MgCl 2 , 10 mM HEPES and 9.4 mM D-glucose, PH 7.2).
  • the suspension of the buffer solution 6 and the cells 7 is dropped into the first opening 21 by the pipette P.
  • the dropletized suspension is sucked out by pipette P and removed.
  • a part of the suspension remains in the groove 11 due to surface tension.
  • the cells 7 settle in each groove 11, and the cells 7 are seeded at the positions corresponding to the first opening 21 in each groove 11.
  • the settled cells 7 are covered with the buffer solution 6. That is, the cells 7 are fastened to the groove 11 together with the buffer solution 6, and a liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 is formed.
  • sucking out the suspension only the buffer solution 6 may be sucked out after waiting for the cells 7 to settle.
  • the buffer solution 6 is dropped into the first storage unit 31. Since the first reservoir 31 is connected to the groove 11, the buffer solution 6 moves from the first reservoir 31 along the groove 11 and stays at the position corresponding to the first opening 21 in each groove 11. The buffer solution 6 is supplied to 7. A part of the buffer solution 6 may move along the groove 11 to reach the second storage unit 32.
  • the gas sample chamber 70 is arranged on the exposure unit 1 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • An opening 70a is formed on the bottom surface of the gas sample chamber 70.
  • the gas sample chamber 70 is brought into close contact with the exposure unit 1 so that the opening 70a is connected to the first opening 21.
  • An inflow pipe 71 for inflowing gas is connected to one side surface of the gas sample chamber 70, and an discharge pipe 72 for discharging gas is connected to the other side surface of the gas sample chamber 70. There is.
  • the inflow pipe 71 and the discharge pipe 72 are composed of, for example, tubes.
  • the upper surface (the surface opposite to the bottom surface) of the gas sample chamber 70 is transparent and can transmit illumination light.
  • the exposure unit 1 is installed on the microscope stage 62, and observation is started.
  • FIG. 9 the portion A shown in FIG. 8 is shown in an enlarged manner.
  • the pump 54 of the supply unit 51 and the pump 58 of the discharge unit 55 are driven to supply the buffer solution 6 from the first storage unit 31 to the groove 11 and the buffer solution from the groove 11 to the second storage unit 32.
  • the detection of the light L emitted from the cell 7 is started, and the intensity of the light L at the start of observation is measured as a baseline.
  • the light L from the cell 7 is detected by the above-mentioned photodetector via the objective lens 61.
  • the light L from the cells 7 anchored in the groove 11 passes through the glass substrate 10 and is incident on the objective lens 61. That is, in the observation device 50, the glass substrate 10 is formed of glass and is transparent to the light L, and the light L is observed through the glass substrate 10.
  • a gas containing the odorous substance 5 is allowed to flow into the gas sample chamber 70 via the inflow pipe 71.
  • the gas containing the substance 5 is discharged from the gas sample chamber 70 via the discharge pipe 72.
  • the gas containing the substance 5 reaches the first opening 21, the substance 5 comes into contact with the cells 7 through the liquid layer of the buffer solution 6 in each groove 11, and the substance 5 is exposed to the cells 7. This increases the fluorescence intensity of the cells 7.
  • By comparing the detected fluorescence intensity with the intensity measured as the above-mentioned baseline it is possible to grasp the degree of increase in the fluorescence intensity of the cells 7.
  • the cells 7 are retained in the groove 11 together with the buffer solution 6, and the buffer solution 6 supplied to the groove 11 is stored in the first storage unit 31.
  • the substance 5 in the gas phase is exposed to the cells 7 retained in the groove 11. Since the amount of the buffer solution 6 held in the groove 11 is small, the cells 7 are easy to dry, but the continuous supply of the buffer solution 6 from the first reservoir 31 prevents the cells 7 from drying.
  • the response of the cell 7 to the substance 5 can be continuously observed while maintaining the activity of the cell 7.
  • the buffer is buffered by the pressure caused by the head difference between the first storage unit 31 and the second storage unit 32.
  • Liquid 6 may be perfused.
  • the buffer solution 6 may be perfused by arranging the exposure unit 1 at an angle in the horizontal direction so that the buffer solution 6 flows from the first storage unit 31 to the second storage unit 32.
  • the buffer solution 6 may be perfused by arranging an absorber such as a sponge at the end (the other end 11c) on the outlet side of the groove 11. In these cases, the supply unit 51 and the discharge unit 55 may not be provided.
  • the dried buffer solution 6 is supplied from the first storage unit 31, so that the cells do not need to supply the buffer solution 6 to the first storage unit 31 by the supply unit 51.
  • the liquid layer of the buffer liquid 6 covering 7 is maintained.
  • the exposure unit 1 when the suspension of the cells 7 and the buffer solution 6 is placed in the groove 11, the cells 7 are retained in the groove 11 together with the buffer solution 6, and the solution of the buffer solution 6 covering the cells 7 is provided. Layers are formed.
  • the thickness of this liquid layer is a constant thickness according to the configuration of the groove 11 (for example, size, hydrophilicity). Therefore, the exposure unit 1 can keep the liquid layer thin.
  • the size of the groove 11 is set so that the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 has a desired thickness when the suspension of the cells 7 and the buffer solution 6 is placed in the groove 11.
  • the thickness of the liquid layer of the buffer liquid 6 covering the cells 7 is adjusted to, for example, about 5 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the substrate 2 is connected to one end 11b of the groove 11 and has a first storage unit 31 for storing the buffer liquid 6 supplied to the groove 11.
  • the buffer solution 6 can be supplied from the first storage unit 31 to the groove 11, and the cells 7 can be prevented from drying. Therefore, according to the exposure unit 1, when the substance 5 in the gas phase is exposed to the cells 7 in the buffer solution 6, the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 can be kept at an appropriate thickness.
  • the exposure of the substance 5 to the cells 7 can be facilitated. That is, as a method of exposing the substance 5 to the cells 7, a method of bringing the aqueous solution in which the substance 5 is dissolved into contact with the cells 7 can be considered, but it takes time and effort to dissolve the substance 5 in the aqueous solution. In this respect, in the exposure method using the exposure unit 1, such labor can be omitted, and the exposure of the substance 5 to the cells 7 can be facilitated. Further, in the conventional method in which the drying of the cells is not properly prevented, the exposure may be performed only for a short time in order to avoid the drying of the cells. However, according to the exposure unit 1, the above-mentioned As shown above, since the drying of the cells 7 is appropriately prevented, such a situation can be suppressed.
  • the suspension of the cells 7 and the buffer solution 6 can be easily arranged in the groove 11. Further, since the first storage unit 31 is composed of the second opening 22, it is possible to secure a large storage amount of the buffer solution 6 in the first storage unit 31.
  • the glass substrate 10 is configured to be transparent to the light L from the cells 7 anchored in the groove 11. This makes it possible to observe the light L through the glass substrate 10.
  • the substrate 2 is connected to the other end 11c of the groove 11 and has a second storage unit 32 for storing the buffer solution 6 discharged from the groove 11. As a result, the buffer solution 6 discharged from the groove 11 can be stored in the second storage unit 32.
  • the hydrophilicity of the inner surface 11a of the groove 11 is higher than the hydrophilicity of the portion of the glass substrate 10 adjacent to the groove 11. This makes it easier to keep the cells 7 in the groove 11. That is, the buffer solution 6 can be blocked by the hydrophobic pattern 12.
  • each groove 11 includes a plurality of (two in this example) meandering portions 11d and a plurality of (three in this example) linear portions 11e.
  • Each meandering portion 11d meanders and extends.
  • the two meandering portions 11d are connected by one linear portion 11e.
  • the remaining two linear portions 11e form one end 11b and the other end 11c of the groove 11, respectively.
  • the rubber sheet 20 is formed with a plurality of (four in this example) first openings 21.
  • the plurality of first openings 21 are formed in the same rectangular shape as each other, and each of them overlaps with the meandering portion 11d.
  • the first openings 21 are separated from each other by a rubber sheet 20.
  • the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 has a suitable thickness. Can be kept in the air. Further, a plurality of first openings 21 are formed in the rubber sheet 20. As a result, the exposed area of the groove 11 can be increased, and the exposure flow rate can be increased. Further, the cells 7 arranged in one meandering portion 11d and the cells 7 arranged in the other meandering portion 11d can be made different, and it is possible to expose a plurality of types of cells 7 at one time. Further, since the groove 11 includes the meandering portion 11d extending in a meandering manner, the area of the groove 11 can be increased and the exposure flow rate can be increased.
  • the substrate 2 has only the glass substrate 10 and does not have the rubber sheet 20.
  • the first recess 13 and the second recess 14 are formed on the surface 10a of the glass substrate 10.
  • Each of the first recess 13 and the second recess 14 has, for example, an elliptical shape whose long axis is along the second direction D2 in a plan view (when viewed from a direction perpendicular to the surface 10a).
  • Each of the first recess 13 and the second recess 14 has, for example, the same depth as the groove 11.
  • Each of the first recess 13 and the second recess 14 is connected to each groove 11.
  • the first recess 13 constitutes the first storage section 31, and the second recess 14 constitutes the second storage section 32.
  • a hydrophobic pattern 12 is formed on the entire surface of the surface 10a of the glass substrate 10. As a result, the hydrophilicity of the inner surface 11a of the groove 11 is higher than that of the portion of the glass substrate 10 adjacent to the groove 11.
  • the suspension of the buffer solution 6 and the cells 7 is dropped around the groove 11 by the pipette P. Subsequently, as shown in FIG. 13 (b), the dropletized suspension is sucked out by pipette P and removed. At this time, as shown in FIG. 13 (c), a part of the suspension remains in the groove 11 due to surface tension. The cells 7 settle in each groove 11, and the cells 7 are seeded in each groove 11. The settled cells 7 are covered with the buffer solution 6. That is, the cells 7 are fastened to the groove 11 together with the buffer solution 6, and a liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 is formed.
  • the buffer solution 6 is dropped into the first storage unit 31 (first recess 13). Since the first storage unit 31 is connected to the groove 11, the buffer solution 6 moves from the first storage unit 31 along the groove 11, and the buffer solution 6 is supplied to the cells 7 remaining in each groove 11. .. A part of the buffer solution 6 may move along the groove 11 to reach the second storage portion 32 (second recess 14).
  • the exposure unit 1B is arranged in the gas sample chamber 70B as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b).
  • An opening 70Ba is formed on the bottom surface of the gas sample chamber 70B.
  • the exposure unit 1 is arranged in the gas sample chamber 70B so as to close the opening 70Ba.
  • the opening 70Ba may not be formed in the gas sample chamber 70B, and in this case, the portion corresponding to the opening 70Ba may be transparently configured. Subsequently, the observation is started as in the case of the first embodiment.
  • the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 has a suitable thickness. Can be kept in the air.
  • the substrate 2 is composed of only the glass substrate 10, the configuration can be simplified. Further, the configuration can be simplified by the fact that the first storage portion 31 is configured by the first recess 13 formed in the substrate 2.
  • the substrate 2 has only the glass substrate 10 and does not have the rubber sheet 20.
  • the groove 11 is not formed on the surface 10a of the glass substrate 10.
  • the surface 10a of the glass substrate 10 has a hydrophilic region 81 and a hydrophobic region 82 having a lower hydrophilicity than the hydrophilic region 81.
  • the hydrophilic region 81 and the hydrophobic region 82 are formed by subjecting a part of the surface 10a to a hydrophobic treatment. That is, the region subjected to the hydrophobic treatment is the hydrophobic region 82, and the region not subjected to the hydrophobic treatment is the hydrophilic region 81.
  • a layered hydrophobic pattern made of a hydrophobic coating is formed as a hydrophobic treatment.
  • the shape of the hydrophilic region 81 in a plan view is, for example, the same as the shape of the groove 11, the first recess 13, and the second recess 14 in the above-mentioned second modification in the plan view.
  • the hydrophilic region 81 has a plurality of linear portions 83, a first elliptical portion 84, and a second elliptical portion 85.
  • Each linear portion 83 extends linearly along the first direction D1.
  • the plurality of linear portions 83 are arranged at equal intervals in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1.
  • the plurality of linear portions 83 have the same shape as each other.
  • Each of the first elliptical portion 84 and the second elliptical portion 85 has, for example, an elliptical shape whose long axis is along the second direction D2 in a plan view.
  • Each of the first elliptical portion 84 and the second elliptical portion 85 is connected to each linear portion 83.
  • the hydrophilic region 81 Since the surface 10a of the glass substrate 10 is partitioned into the hydrophilic region 81 and the hydrophobic region 82, the hydrophilic region 81 has a cell holding portion 86 in which the cells 7 are retained together with the buffer liquid 6 and a cell holding portion 86. It has a first storage unit 31 for storing the buffer liquid 6 supplied to the cell holding unit 86, and a second storage unit 32 for storing the buffer liquid 6 discharged from the cell holding unit 86.
  • the cell holding portion 86 is composed of a plurality of linear portions 83.
  • the first elliptical portion 84 constitutes the first storage portion 31, and the second elliptical portion 85 constitutes the second storage portion 32.
  • the suspension of the buffer solution 6 and the cells 7 is dropped around the cell holding portion 86 by the pipette P. Subsequently, as shown in FIG. 17 (b), the dropletized suspension is sucked out by pipette P and removed. At this time, as shown in FIG. 17 (c), a part of the suspension remains on the cell holding portion 86 due to surface tension. As a result, the cells 7 are seeded in the cell holding portion 86 (each linear portion 83). The cells 7 on the cell retention portion 86 are covered with the buffer solution 6. That is, the cells 7 are retained in the cell holding portion 86 together with the buffer solution 6, and a liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 is formed.
  • the buffer solution 6 is dropped onto the first storage portion 31 (first elliptical portion 84). Since the first storage unit 31 is connected to the cell retention unit 86, the buffer solution 6 moves from the first storage unit 31 along the groove 11, and the buffer solution 6 is transferred to the cells 7 remaining in the cell retention unit 86. Will be supplied. A part of the buffer solution 6 may move along the cell holding portion 86 to reach the second storage portion 32 (second elliptical portion 85).
  • the exposure unit 1C is arranged in the gas sample chamber 70C as shown in FIGS. 19 and 20.
  • An inflow port 73 for inflowing gas is formed on one side surface of the gas sample chamber 70C, and an discharge port 74 for discharging gas is formed on the other side surface of the gas sample chamber 70C.
  • An optical filter 75 that transmits light L is arranged on the bottom surface of the gas sample chamber 70C.
  • the optical filter 75 is, for example, a fluorescence filter that transmits fluorescence.
  • the observation device 50C of the second embodiment includes an excitation optical system 90 arranged on the upper surface side of the gas sample chamber 70C.
  • the excitation optical system 90 includes a light source 91, a pair of lenses 92, and an excitation filter 93.
  • the light source 91 outputs an excitation light for exciting the cell 7.
  • the excitation light output from the light source 91 passes through one lens 92, the excitation filter 93, and the other lens 92 in this order, passes through the upper surface of the gas sample chamber 70C, and is incident on the exposure unit 1C.
  • the gas sample chamber 70C and the excitation optical system 90 are shielded from light so as not to allow outside light to enter.
  • the observation device 50C of the second embodiment includes a detection terminal 95 arranged on the bottom surface side of the gas sample chamber 70C.
  • the detection terminal 95 is a mobile terminal such as a smartphone.
  • the detection terminal 95 has an optical detection unit 96 and a display unit 97.
  • the photodetection unit 96 has a camera lens 96a and detects light L from the cell 7. The measurement result and the like are displayed on the display unit 97.
  • the detection terminal 95 is arranged so that the camera lens 96a faces the optical filter 75. Subsequently, the observation is started as in the case of the first embodiment. At the time of observation, the gas containing the substance 5 flows into the gas sample chamber 70C.
  • the gas may be flowed in by diffusion, or may be flowed in by a fan attached to the discharge port 74.
  • the cells 7 are retained in the cell holding portion 86 together with the buffer liquid 6, and the buffer liquid 6 supplied to the cell holding portion 86 is the first storage portion.
  • the substance 5 in the gas phase is exposed to the cells 7 retained in the cell retention portion 86.
  • the exposure unit 1C of the second embodiment when the substance 5 in the gas phase is exposed to the cells 7 in the buffer solution 6, the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 can be kept at an appropriate thickness. can. That is, in the exposure unit 1C, when the suspension of the cells 7 and the buffer solution 6 is placed in the cell holding portion 86 (linear portion 83), the cells 7 are retained in the cell holding portion 86 together with the buffer solution 6 and the cells 7 are placed. A liquid layer of the buffer liquid 6 to be covered is formed. The thickness of this liquid layer is a constant thickness according to the configuration (for example, size, hydrophilicity) of the cell holding portion 86. Therefore, the exposure unit 1C can keep the liquid layer thin.
  • the hydrophilic region 81 is connected to the cell holding portion 86 and has a first storage portion 31 (first elliptical portion 84) for storing the buffer solution 6 supplied to the cell holding portion 86.
  • the buffer solution 6 can be supplied from the first storage unit 31 to the cell holding unit 86, and the cells 7 can be prevented from drying out. Therefore, according to the exposure unit 1C, when the substance 5 in the gas phase is exposed to the cells 7 in the buffer solution 6, the liquid layer of the buffer solution 6 covering the cells 7 can be kept at an appropriate thickness.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments and modifications.
  • the first member is not limited to the glass substrate 10, and may be formed of another transparent material or a light-shielding material.
  • the second member is not limited to the rubber sheet 20, and may be formed of another material.
  • the entire glass substrate 10 (first member) is transparent to the light L, but the portion of the first member where the groove 11 is formed is transparent to the light L. It may have a light-shielding property with respect to light L except for the portion where the groove 11 is formed.
  • the entire first member may be made of a light-shielding material.
  • the hydrophobic pattern 12 may be omitted.
  • the second storage unit 32 may be omitted.
  • the first storage portion 31 is composed of only the second opening 22, but the first storage portion 31 is composed of the second opening 22 and the recess formed on the surface 10a of the glass substrate 10. May be done.
  • the second storage portion 32 may be composed of a third opening 23 and a recess formed on the surface 10a.
  • the above-mentioned exposure units 1, 1A, 1B, and 1C can be used not only when the odorant is exposed to the odor-detecting cells, but also when, for example, the cells are exposed to harmful substances in the atmosphere.
  • 1,1A, 1B, 1C ... exposure unit 2 ... substrate, 5 ... substance, 6 ... buffer liquid, 7 ... cell, 10 ... glass substrate (first member), 10a ... surface, 11 ... groove, 11a ... inner surface, 11b ... One end, 11c ... The other end, 13 ... First recess, 20 ... Rubber sheet (second member), 21 ... First opening, 22 ... Second opening, 31 ... First storage part, 32 ... Second storage part , 50, 50C ... Observation device, 60 ... Optical system, 81 ... Hydrophilic region, 82 ... Hydrophobic region, 86 ... Cell retention part, L ... Light from cells.

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Abstract

暴露ユニットは、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させるために用いられる。暴露ユニットは、基体を備える。基体は、外部に露出するように基体に形成され、細胞がバッファ液と共に留められる溝と、溝の一端に接続され、溝に供給されるバッファ液を貯留する第１貯留部と、を有する。

Description

暴露ユニット、観察装置及び暴露方法
　本開示の一側面は、暴露ユニット、観察装置及び暴露方法に関する。
　特許文献１には、気液界面培養法が記載されている。特許文献１に記載の気液界面培養法では、支持体の裏側から支持体を介して培養液を供給しつつ、支持体上に細胞を培養する。支持体上の細胞は、薄い培養液の層により覆われる。この液層は極めて薄いため、液層を介して気相中の物質を細胞に接触させることができる。このような方法によれば、気相中の物質が細胞に与える影響を評価することができる。
特開２００２－１０１８９７号公報
　上述したような方法を用いて気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる場合、物質をバッファ液を介して細胞に良好に接触させるためには、細胞を覆う液層を薄く保つ必要がある。一方、細胞の乾燥を防ぐためには、細胞がバッファ液により確実に覆われる必要がある。つまり、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際には、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことが求められる。
　本開示の一側面は、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる暴露ユニット、観察装置及び暴露方法を提供することを目的とする。
　本開示の一側面に係る暴露ユニットは、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させるために用いられる暴露ユニットであって、基体を備え、基体は、外部に露出するように基体に形成され、細胞がバッファ液と共に留められる溝と、溝の一端に接続され、溝に供給されるバッファ液を貯留する第１貯留部と、を有する。
　この暴露ユニットでは、細胞とバッファ液の懸濁液を溝に配置すると、細胞がバッファ液と共に溝に留められ、細胞を覆うバッファ液の液層が形成される。この液層の厚さは、溝の構成（例えば寸法、親水性）に従った一定の厚さとなる。したがって、この暴露ユニットでは、液層を薄く保つことが可能となる。また、基体が、溝の一端に接続され、溝に供給されるバッファ液を貯留する第１貯留部を有している。これにより、第１貯留部から溝にバッファ液を供給することができ、細胞が乾燥するのを防ぐことができる。よって、この暴露ユニットによれば、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる。
　基体は、溝が形成された表面を有する第１部材と、表面上に配置された第２部材と、を有し、第２部材には、第１開口及び第２開口が形成されており、溝は、第１開口を介して外部に露出しており、第１貯留部の少なくとも一部は、第２開口によって構成されていてもよい。この場合、溝が第１開口を介して外部に露出していることで、細胞とバッファ液の懸濁液を容易に溝に配置することができる。また、第１貯留部の少なくとも一部が第２開口によって構成されていることで、第１貯留部におけるバッファ液の貯留量を大きく確保することができる。
　第２部材には、第１開口が複数形成されていてもよい。この場合、溝の露出面積を増加させることができ、暴露流量を増加させることができる。また、溝における一の第１開口に対応する部分に配置する細胞と、溝における他の第１開口に対応する部分に配置する細胞とを異ならせることができ、一度に複数種の細胞についての暴露を行うことが可能となる。
　基体における溝が形成された部分は、溝に留められた細胞からの光に対して透明に構成されていてもよい。この場合、細胞からの光を基体を介して観察することが可能となる。
　基体は、溝の他端に接続され、溝から排出されたバッファ液を貯留する第２貯留部を更に有してもよい。この場合、溝から排出されたバッファ液を第２貯留部で貯留することができる。
　溝の内面の親水性は、基体における溝に隣接する部分の親水性よりも高くてもよい。この場合、細胞を溝に留め易くすることができる。
　溝は、蛇行して延在する部分を含んでいてもよい。この場合、溝の面積を増加させることができ、暴露流量を増加させることができる。
　第１貯留部は、基体に形成された凹部によって構成されていてもよい。この場合、構成を簡易化することができる。
　本開示の一側面に係る観察装置は、暴露ユニットと、溝に留められた細胞からの光が通過する光学系と、光学系を通過した光を検出する光検出器と、を備える。この観察装置によれば、上述した理由により、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる。その結果、観察を良好に行うことができる。
　本開示の一側面に係る暴露ユニットは、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させるために用いられる暴露ユニットであって、基体を備え、基体の表面は、親水性領域と、親水性領域よりも親水性が低い疎水性領域と、を有し、基体の表面が親水性領域と疎水性領域とに区画されていることにより、親水性領域は、細胞がバッファ液と共に留められる細胞保持部と、細胞保持部に接続され、細胞保持部に供給されるバッファ液を貯留する貯留部と、を有している。
　この暴露ユニットでは、細胞とバッファ液の懸濁液を細胞保持部に配置すると、細胞がバッファ液と共に細胞保持部に留められ、細胞を覆うバッファ液の液層が形成される。この液層の厚さは、細胞保持部の構成（例えば寸法、親水性）に従った一定の厚さとなる。したがって、この暴露ユニットでは、液層を薄く保つことが可能となる。また、親水性領域が、細胞保持部に接続され、細胞保持部に供給されるバッファ液を貯留する貯留部を有している。これにより、貯留部から細胞保持部にバッファ液を供給することができ、細胞が乾燥するのを防ぐことができる。よって、この暴露ユニットによれば、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる。
　本開示の一側面に係る暴露方法は、上記暴露ユニットを用い、細胞がバッファ液と共に溝に留められ、且つ溝に供給されるバッファ液が第１貯留部に貯留された状態で、気相中の物質を溝に留められた細胞に暴露させる。この暴露方法によれば、上述した理由により、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる。
　本開示の一側面に係る暴露方法は、上記暴露ユニットを用い、細胞がバッファ液と共に細胞保持部に留められ、且つ細胞保持部に供給されるバッファ液が貯留部に貯留された状態で、気相中の物質を細胞保持部に留められた細胞に暴露させる。この暴露方法によれば、上述した理由により、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる。
　本開示の一側面によれば、気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させる際に、細胞を覆うバッファ液の液層を好適な厚さに保つことができる暴露ユニット、観察装置及び暴露方法を提供することが可能となる。
実施形態の暴露ユニットの斜視図である。 暴露ユニットの分解斜視図である。 （ａ）は、ガラス基板の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるＢ－Ｂ線に沿っての断面図である。 （ａ）は、バッファ液が灌流される様子を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるＢ－Ｂ線に沿っての断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、細胞が播種される様子を示す断面図である。 バッファ液が供給される様子を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、暴露ユニット上にガス試料室が配置された状態を示す図である。 蛍光観察時の様子を示す図である。 匂い分子が細胞に接触する様子を示す断面図である。 第１変形例の暴露ユニットの分解斜視図である。 （ａ）は、第１変形例のガラス基板の平面図であり、（ｂ）は、第１変形例のゴムシートの平面図である。 （ａ）は、第２変形例のガラス基板の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるＢ－Ｂ線に沿っての断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示されるＣ－Ｃ線に沿っての断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、第２変形例において細胞が播種される様子を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２変形例においてバッファ液が供給される様子を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２変形例の暴露ユニットがガス試料室内に配置された状態を示す図である。 （ａ）は、第２実施形態の暴露ユニットの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるＢ－Ｂ線に沿っての断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、第２実施形態において細胞が播種される様子を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態においてバッファ液が供給される様子を示す断面図である。 第２実施形態の暴露ユニットを用いた蛍光観察時の様子を示す図である。 図１９に示されるＸＸ－ＸＸ線に沿っての断面図である。
　以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
　図１～図３に示される暴露ユニット１は、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させるために用いられる（図４～図９）。暴露ユニット１の使用方法については後述する。暴露ユニット１は、後述する観察装置５０の一部を構成する。以下ではまず、暴露ユニット１の構成を説明する。
［暴露ユニット］
　図１～図３に示されるように、暴露ユニット１は基体２を備えている。基体２は、ガラス基板（第１部材）１０及びゴムシート（第２部材）２０を有している。ガラス基板１０は、例えば、ガラスにより矩形板状に形成されており、光透過性を有している。ガラス基板１０は、平坦な表面１０ａを有している。
　ガラス基板１０の表面１０ａには、複数の溝１１が形成されている。各溝１１は、第１方向Ｄ１に沿って直線状に延在している。複数の溝１１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に等間隔で並んでいる。複数の溝１１は、互いに同一の形状を有している。延在方向（第１方向Ｄ１）における溝１１の長さは、例えば２０ｍｍである。
　溝１１は、延在方向に垂直な断面において矩形状（この例では正方形状）を呈している。溝１１の幅及び深さは、例えばそれぞれ２０μｍである。溝１１の幅及び深さは、細胞７が溝１１内に十分に収容可能となり、かつ細胞７が溝１１内に収容された際に細胞７がバッファ液６の液層によって十分に覆われるように、設定されている。溝１１の幅は、例えば１０μｍ～２００μｍに設定され、溝１１の深さは、例えば１０μｍ～１００μｍに設定される。溝１１は、例えば、エッチング等の微細加工技術を用いて形成される。
　ガラス基板１０の表面１０ａにおける溝１１に隣接する部分には、疎水処理が施されている。この例では、図３（ａ）に示される領域Ｒ内に、疎水処理が施されている。領域Ｒは、複数の溝１１を囲むように設定されている。この例では、領域Ｒ内における表面１０ａ上には、疎水コーティングからなる層状の疎水パターン１２が形成されている。疎水パターン１２は、溝１１の内面１１ａには形成されていない。これにより、溝１１の内面１１ａの親水性は、ガラス基板１０における溝１１に隣接する部分（疎水処理が施された部分）の親水性よりも高くなっている。換言すれば、ガラス基板１０における溝１１に隣接する部分の疎水性（撥水性）は、溝１１の内面１１ａの疎水性（撥水性）よりも高い。
　ゴムシート２０は、例えば、シリコーンゴムにより矩形板状に形成されている。ゴムシート２０は、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）により構成されている。ゴムシート２０は、ガラス基板１０の表面１０ａ上に配置されており、表面１０ａに密着している。
　ゴムシート２０には、第１開口２１、第２開口２２及び第３開口２３が形成されている。各開口２１，２２，２３は、ゴムシート２０を厚さ方向に沿って貫通している。第１開口２１は、矩形状に形成されており、ゴムシート２０の中央部に配置されている。第２開口２２及び第３開口２３は、互いに同一の矩形状に形成されており、第１方向Ｄ１における第１開口２１の両側に配置されている。第１方向Ｄ１に沿っての第２開口２２及び第３開口２３の各々の長さは、第１方向Ｄ１に沿っての第１開口２１の長さよりも短い。第２方向Ｄ２に沿っての第２開口２２及び第３開口２３の各々の長さは、第２方向Ｄ２に沿っての第１開口２１の長さと等しい。
　ゴムシート２０は、第１開口２１が各溝１１の中央部と重なるように、ガラス基板１０上に配置されている。これにより、各溝１１の中央部は、第１開口２１を介して外部に露出している。また、ゴムシート２０がガラス基板１０上に配置された状態においては、第２開口２２が各溝１１の一端１１ｂと重なり、第３開口２３が各溝１１の他端１１ｃと重なっている。
　第２開口２２は、溝１１に供給されるバッファ液６を貯留するための第１貯留部３１を構成している。第１貯留部３１は、第２開口２２の内面とガラス基板１０の表面１０ａの一部とによって画定される第２開口２２内の空間により構成されている。第１貯留部３１は、各溝１１の一端１１ｂに接続されている。第３開口２３は、溝１１から排出されたバッファ液６を貯留するための第２貯留部３２を構成している。第２貯留部３２は、第３開口２３の内面とガラス基板１０の表面１０ａの一部とによって画定される第３開口２３内の空間により構成されている。第２貯留部３２は、各溝１１の他端１１ｃに接続されている。
［観察装置］
　上述したとおり、暴露ユニット１は観察装置５０の一部を構成する（図８）。この例では、観察装置５０は、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させつつ、細胞７から発せられる蛍光を観察するための蛍光観察装置である。バッファ液６は、細胞７が溶かし込まれる水溶液である。細胞７を動作させるためには、細胞７は水溶液中に溶かし込まれる必要がある。
　細胞７は、例えば、匂い物質に暴露されることで蛍光強度が上昇する匂い検出細胞である。この場合、物質５は匂い物質である。匂い検出細胞は、細胞膜（細胞表面）に昆虫嗅覚受容体を発現し、細胞質（細胞内）に緑色性蛍光タンパク質であるＧＣａＭＰ６ｓを発現している昆虫培養細胞である。ある低分子化合物、例えばカビ臭物質であるゲオスミンが昆虫嗅覚受容体に結合すると、この昆虫嗅覚受容体を通して細胞外から細胞内へカルシウムイオンが流入する。流入したカルシウムイオンがＧＣａＭＰ６ｓと結合すると、ＧＣａＭＰ６ｓの蛍光強度が上昇する。したがって、匂い検出細胞から発せられる蛍光の強度をモニタリングすることで、ゲオスミン（匂い物質）を検出することが可能となる。このように、観察装置５０は、微量化学物質検出装置として用いられ得る。
　図４に示されるように、観察装置５０は、暴露ユニット１に加えて、バッファ液６を第１貯留部３１に供給する供給部５１と、バッファ液６を第２貯留部３２から排出する排出部５５と、を備えている。供給部５１は、容器５２、流路部材５３及びポンプ５４を有している。容器５２は、バッファ液６を貯留する。流路部材５３は、バッファ液６が流れる部材であり、例えばチューブにより構成されている。ポンプ５４は、流路部材５３を介して容器５２から第１貯留部３１に向けてバッファ液６を圧送する。
　排出部５５は、容器５６、流路部材５７及びポンプ５８を有している。容器５６は、第２貯留部３２から排出されたバッファ液６を貯留する。流路部材５７は、バッファ液６が流れる部材であり、例えばチューブにより構成されている。ポンプ５８は、流路部材５７を介して第２貯留部３２から容器５６に向けてバッファ液６を圧送する。供給部５１及び排出部５５により、溝１１に対してバッファ液６が供給及び排出される。
　図８に示されるように、観察装置５０は、細胞７からの光Ｌが通過する光学系６０を更に備えている。この例では、光Ｌは細胞７から発せられる蛍光である。光学系６０は、対物レンズ６１を含んで構成されている。対物レンズ６１は、顕微鏡ステージ６２上に配置された暴露ユニット１と向かい合うように配置される。また、観察装置５０は、光学系６０を通過した光Ｌを検出する光検出器（図示省略）を更に備えている。
［観察方法］
　図５～図８を参照しつつ、観察装置５０を用い、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させ、細胞７からの光Ｌを観察する方法の例を説明する。この例では、細胞７は、嗅覚受容体及びＧＣａＭＰ６ｓを発現しているＳｆ２１細胞である。バッファ液６は、リンガー溶液（１４０ｍＭ　ＮａＣｌ，５．６ｍＭ　ＫＣｌ，４．５ｍＭ　ＣａＣＬ２，１１．２６ｍＭ　ＭｇＣｌ２，１０ｍＭ　ＨＥＰＥＳ及び９．４ｍＭ　Ｄ－グルコース、ＰＨ７．２）である。
　まず、図５（ａ）に示されるように、バッファ液６と細胞７の懸濁液をピペットＰにより第１開口２１に滴下する。続いて、図５（ｂ）に示されるように、滴化された懸濁液をピペットＰにより吸い出して除去する。このとき、図５（ｃ）に示されるように、懸濁液の一部は表面張力により溝１１内に残存する。各溝１１内において細胞７が沈降し、各溝１１における第１開口２１に対応する位置において細胞７が播種される。沈降した細胞７は、バッファ液６により覆われる。すなわち、細胞７がバッファ液６と共に溝１１に留められ、細胞７を覆うバッファ液６の液層が形成される。なお、懸濁液を吸い出す代わりに、細胞７が沈降するのを待った後にバッファ液６のみを吸い出してもよい。
　続いて、図６に示されるように、バッファ液６を第１貯留部３１に滴下する。第１貯留部３１は溝１１に接続されているため、バッファ液６は第１貯留部３１から溝１１を伝って移動し、各溝１１における第１開口２１に対応する位置に留まっている細胞７にバッファ液６が供給される。バッファ液６の一部は、溝１１を伝って移動して第２貯留部３２に至ってもよい。
　続いて、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように暴露ユニット１上にガス試料室７０を配置する。ガス試料室７０の底面には開口７０ａが形成されている。ガス試料室７０は、開口７０ａが第１開口２１に接続されるように、暴露ユニット１と密着させられる。ガス試料室７０の一の側面には、ガスを流入させるための流入管７１が接続されており、ガス試料室７０の他の側面には、ガスを排出するための排出管７２が接続されている。流入管７１及び排出管７２は、例えばチューブにより構成されている。ガス試料室７０の上面（底面とは反対側の面）は、透明に構成されており、照明光を透過可能となっている。
　続いて、図８及び図９に示されるように、暴露ユニット１を顕微鏡ステージ６２上に設置し、観察を開始する。図９では、図８に示される部分Ａが拡大して示されている。観察開始時には、供給部５１のポンプ５４及び排出部５５のポンプ５８を駆動させ、第１貯留部３１から溝１１へのバッファ液６の供給、及び溝１１から第２貯留部３２へのバッファ液６の排出を開始させる。細胞７から発せされる光Ｌの検出を開始し、観察開始時点における光Ｌの強度をベースラインとして測定する。細胞７からの光Ｌは、対物レンズ６１を介して上述した光検出器により検出される。溝１１に留められた細胞７からの光Ｌは、ガラス基板１０を透過して対物レンズ６１に入射する。すなわち、観察装置５０では、ガラス基板１０がガラスにより形成されて光Ｌに対して透明に構成されており、ガラス基板１０を介して光Ｌが観察される。
　続いて、匂い物質である物質５を含むガスを流入管７１を介してガス試料室７０内に流入させる。物質５を含むガスは、排出管７２を介してガス試料室７０から排出される。物質５を含んだガスが第１開口２１に到達すると、各溝１１においてバッファ液６の液層を介して物質５が細胞７に接触し、物質５が細胞７に暴露される。これにより、細胞７の蛍光強度が上昇する。検出された蛍光強度を上述したベースラインとして測定された強度と比較することで、細胞７の蛍光強度が上昇した度合いを把握することができる。
　このように、観察装置５０を用いた観察方法（暴露方法）では、細胞７がバッファ液６と共に溝１１に留められ、且つ溝１１に供給されるバッファ液６が第１貯留部３１に貯留された状態で、気相中の物質５を溝１１に留められた細胞７に暴露させる。溝１１に保持されるバッファ液６の量は少ないため細胞７は乾燥し易いが、第１貯留部３１からバッファ液６が継続的に供給されることで、細胞７が乾燥するのを防いで細胞７の活性を維持しつつ、物質５に対する細胞７の応答を継続的に観察することができる。
　なお、供給部５１及び排出部５５による溝１１に対するバッファ液６の灌流（供給及び排出）に代えて、第１貯留部３１と第２貯留部３２との間の水頭差に起因する圧力によりバッファ液６を灌流させてもよい。或いは、第１貯留部３１から第２貯留部３２に向けてバッファ液６が流れるように暴露ユニット１を水平方向に対して傾けて配置することにより、バッファ液６を灌流させてもよい。スポンジ等の吸収体を溝１１の出口側の端部（他端１１ｃ）に配置することにより、バッファ液６を灌流させてもよい。これらの場合、供給部５１及び排出部５５は設けられなくてもよい。限られた時間だけ観察を行う場合、乾燥した分のバッファ液６は第１貯留部３１から供給されるため、供給部５１により第１貯留部３１にバッファ液６を供給しなくても、細胞７を覆うバッファ液６の液層は保たれる。これらの点は後述する変形例及び第２実施形態についても同様である。
［作用及び効果］
　以上説明したように、暴露ユニット１では、細胞７とバッファ液６の懸濁液を溝１１に配置すると、細胞７がバッファ液６と共に溝１１に留められ、細胞７を覆うバッファ液６の液層が形成される。この液層の厚さは、溝１１の構成（例えば寸法、親水性）に従った一定の厚さとなる。したがって、暴露ユニット１では、液層を薄く保つことが可能となる。換言すれば、暴露ユニット１では、細胞７とバッファ液６の懸濁液を溝１１に配置した際に細胞７を覆うバッファ液６の液層が所望の厚さとなるように、溝１１の寸法（幅、深さ）及び親水性（表面１０ａの親水性、溝１１の内面１１ａの親水性）が設定されている。細胞７を覆うバッファ液６の液層の厚さは、例えば５μｍ～３００μｍ程度に調整される。また、基体２が、溝１１の一端１１ｂに接続され、溝１１に供給されるバッファ液６を貯留する第１貯留部３１を有している。これにより、第１貯留部３１から溝１１にバッファ液６を供給することができ、細胞７が乾燥するのを防ぐことができる。よって、暴露ユニット１によれば、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させる際に、細胞７を覆うバッファ液６の液層を好適な厚さに保つことができる。また、暴露ユニット１によれば、物質５の細胞７への暴露を容易化することができる。すなわち、物質５を細胞７に暴露させる方法としては、物質５が溶かされた水溶液を細胞７に接触させる方法が考えられるが、物質５を水溶液に溶かす手間がかかる。この点、暴露ユニット１を用いた暴露方法では、そのような手間を省略することができ、物質５の細胞７への暴露を容易化することができる。また、細胞の乾燥が適切に防がれていない従来の方法では、細胞の乾燥を回避するために短時間しか暴露を行うことができない場合があったが、暴露ユニット１によれば、上述したとおり細胞７の乾燥が適切に防がれているため、そのような事態を抑制することができる。
　暴露ユニット１では、溝１１が第１開口２１を介して外部に露出していることで、細胞７とバッファ液６の懸濁液を容易に溝１１に配置することができる。また、第１貯留部３１が第２開口２２によって構成されていることで、第１貯留部３１におけるバッファ液６の貯留量を大きく確保することができる。
　ガラス基板１０が、溝１１に留められた細胞７からの光Ｌに対して透明に構成されている。これにより、光Ｌをガラス基板１０を介して観察することが可能となる。
　基体２が、溝１１の他端１１ｃに接続され、溝１１から排出されたバッファ液６を貯留する第２貯留部３２を有している。これにより、溝１１から排出されたバッファ液６を第２貯留部３２で貯留することができる。
　溝１１の内面１１ａの親水性が、ガラス基板１０における溝１１に隣接する部分の親水性よりも高い。これにより、細胞７を溝１１に留め易くすることができる。すなわち、疎水パターン１２によってバッファ液６を堰き止めることができる。
［変形例］
　図１０及び図１１に示される第１変形例の暴露ユニット１Ａでは、ガラス基板１０の表面１０ａには、一対の溝１１が形成されている。各溝１１は、複数（この例では２つ）の蛇行部分１１ｄと、複数（この例では３つ）の直線状部分１１ｅを含んでいる。各蛇行部分１１ｄは、蛇行して延在している。各溝１１において、２つの蛇行部分１１ｄは、一の直線状部分１１ｅにより接続されている。残りの２つの直線状部分１１ｅは、溝１１の一端１１ｂ及び他端１１ｃをそれぞれ構成している。
　ゴムシート２０には、複数（この例では４つ）の第１開口２１が形成されている。複数の第１開口２１は、互いに同一の矩形状に形成されており、各々が蛇行部分１１ｄと重なっている。第１開口２１同士の間はゴムシート２０により隔てられている。
　第１変形例によっても、上記第１実施形態と同様に、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させる際に、細胞７を覆うバッファ液６の液層を好適な厚さに保つことができる。また、ゴムシート２０に複数の第１開口２１が形成されている。これにより、溝１１の露出面積を増加させることができ、暴露流量を増加させることができる。また、一の蛇行部分１１ｄに配置する細胞７と、他の蛇行部分１１ｄに配置する細胞７とを異ならせることができ、一度に複数種の細胞７についての暴露を行うことが可能となる。また、溝１１が蛇行して延在する蛇行部分１１ｄを含んでいるため、溝１１の面積を増加させることができ、暴露流量を増加させることができる。
　図１２に示される第２変形例の暴露ユニット１Ｂでは、基体２は、ガラス基板１０のみを有し、ゴムシート２０を有していない。ガラス基板１０の表面１０ａには、複数の溝１１に加えて、第１凹部１３及び第２凹部１４が形成されている。
　第１凹部１３及び第２凹部１４の各々は、例えば、平面視において（表面１０ａに垂直な方向から見た場合に）、長軸が第２方向Ｄ２に沿った楕円形状を呈している。第１凹部１３及び第２凹部１４の各々は、例えば、溝１１と同一の深さを有している。第１凹部１３及び第２凹部１４の各々は、各溝１１に接続されている。
　第２変形例では、第１凹部１３により第１貯留部３１が構成されており、第２凹部１４により第２貯留部３２が構成されている。ガラス基板１０の表面１０ａの全面に、疎水パターン１２が形成されている。これにより、溝１１の内面１１ａの親水性は、ガラス基板１０における溝１１に隣接する部分の親水性よりも高くなっている。
　暴露ユニット１Ｂを用いた観察方法では、図１３（ａ）に示されるように、バッファ液６と細胞７の懸濁液をピペットＰにより溝１１の周辺に滴下する。続いて、図１３（ｂ）に示されるように、滴化された懸濁液をピペットＰにより吸い出して除去する。このとき、図１３（ｃ）に示されるように、懸濁液の一部は表面張力により溝１１内に残存する。各溝１１内において細胞７が沈降し、各溝１１に細胞７が播種される。沈降した細胞７は、バッファ液６により覆われる。すなわち、細胞７がバッファ液６と共に溝１１に留められ、細胞７を覆うバッファ液６の液層が形成される。
　続いて、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、バッファ液６を第１貯留部３１（第１凹部１３）に滴下する。第１貯留部３１は溝１１に接続されているため、バッファ液６は第１貯留部３１から溝１１を伝って移動し、各溝１１に留まっている細胞７にバッファ液６が供給される。バッファ液６の一部は、溝１１を伝って移動して第２貯留部３２（第２凹部１４）に至ってもよい。
　続いて、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるようにガス試料室７０Ｂ内に暴露ユニット１Ｂを配置する。ガス試料室７０Ｂの底面には開口７０Ｂａが形成されている。暴露ユニット１は、開口７０Ｂａを塞ぐようにガス試料室７０Ｂ内に配置される。ガス試料室７０Ｂには開口７０Ｂａが形成されていなくてもよく、この場合、開口７０Ｂａに対応する部分が透明に構成されていてもよい。続いて、上記第１実施形態の場合と同様に観察が開始される。
　第２変形例によっても、上記第１実施形態と同様に、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させる際に、細胞７を覆うバッファ液６の液層を好適な厚さに保つことができる。また、基体２がガラス基板１０のみによって構成されているため、構成を簡易化することができる。また、基体２に形成された第１凹部１３により第１貯留部３１が構成されていることによっても、構成を簡易化することができる。
［第２実施形態］
　図１６に示される第２実施形態の暴露ユニット１Ｃでは、基体２は、ガラス基板１０のみを有し、ゴムシート２０を有していない。ガラス基板１０の表面１０ａには溝１１が形成されていない。ガラス基板１０の表面１０ａは、親水性領域８１と、親水性領域８１よりも親水性が低い疎水性領域８２と、を有している。この例では、表面１０ａの一部に疎水処理が施されていることにより、親水性領域８１及び疎水性領域８２が形成されている。すなわち、疎水処理が施された領域が疎水性領域８２であり、疎水処理が施されていない領域が親水性領域８１である。例えば、疎水性領域８２には、疎水処理として、疎水コーティングからなる層状の疎水パターンが形成されている。
　平面視における親水性領域８１の形状は、例えば、平面視における上述した第２変形例の溝１１、第１凹部１３及び第２凹部１４の形状と同一となっている。親水性領域８１は、複数の直線状部分８３と、第１楕円状部分８４と、第２楕円状部分８５と、を有している。各直線状部分８３は、第１方向Ｄ１に沿って直線状に延在している。複数の直線状部分８３は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に等間隔で並んでいる。複数の直線状部分８３は、互いに同一の形状を有している。
　第１楕円状部分８４及び第２楕円状部分８５の各々は、例えば、平面視において、長軸が第２方向Ｄ２に沿った楕円形状を呈している。第１楕円状部分８４及び第２楕円状部分８５の各々は、各直線状部分８３に接続されている。
　ガラス基板１０の表面１０ａが親水性領域８１と疎水性領域８２とに区画されていることにより、親水性領域８１は、細胞７がバッファ液６と共に留められる細胞保持部８６と、細胞保持部８６に供給されるバッファ液６を貯留するための第１貯留部３１と、細胞保持部８６から排出されたバッファ液６を貯留するための第２貯留部３２と、を有している。第２実施形態では、複数の直線状部分８３により細胞保持部８６が構成されている。第１楕円状部分８４により第１貯留部３１が構成されており、第２楕円状部分８５により第２貯留部３２が構成されている。
　第２実施形態の観察方法では、図１７（ａ）に示されるように、バッファ液６と細胞７の懸濁液をピペットＰにより細胞保持部８６の周辺に滴下する。続いて、図１７（ｂ）に示されるように、滴化された懸濁液をピペットＰにより吸い出して除去する。このとき、図１７（ｃ）に示されるように、懸濁液の一部は表面張力により細胞保持部８６上に残存する。これにより、細胞保持部８６（各直線状部分８３）に細胞７が播種される。細胞保持部８６上の細胞７は、バッファ液６により覆われる。すなわち、細胞７がバッファ液６と共に細胞保持部８６に留められ、細胞７を覆うバッファ液６の液層が形成される。
　続いて、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されるように、バッファ液６を第１貯留部３１（第１楕円状部分８４）に滴下する。第１貯留部３１は細胞保持部８６に接続されているため、バッファ液６は第１貯留部３１から溝１１を伝って移動し、細胞保持部８６に留まっている細胞７にバッファ液６が供給される。バッファ液６の一部は、細胞保持部８６を伝って移動して第２貯留部３２（第２楕円状部分８５）に至ってもよい。
　続いて、図１９及び図２０に示されるようにガス試料室７０Ｃ内に暴露ユニット１Ｃを配置する。ガス試料室７０Ｃの一の側面には、ガスを流入させるための流入口７３が形成されており、ガス試料室７０Ｃの他の側面には、ガスを排出するための排出口７４が形成されている。ガス試料室７０Ｃの底面には、光Ｌを透過させる光学フィルタ７５が配置されている。光学フィルタ７５は、例えば蛍光を透過させる蛍光フィルタである。
　第２実施形態の観察装置５０Ｃは、ガス試料室７０Ｃの上面側に配置された励起光学系９０を備えている。励起光学系９０は、光源９１と、一対のレンズ９２と、励起フィルタ９３と、を有している。光源９１は、細胞７を励起するための励起光を出力する。光源９１から出力された励起光は、一方のレンズ９２、励起フィルタ９３、他方のレンズ９２をこの順に通過し、ガス試料室７０Ｃの上面を透過して暴露ユニット１Ｃに入射する。ガス試料室７０Ｃ及び励起光学系９０は、外光が進入しないように遮光されている。
　第２実施形態の観察装置５０Ｃは、ガス試料室７０Ｃの底面側に配置された検出端末９５を備えている。検出端末９５は、例えばスマートフォン等の携帯端末である。検出端末９５は、光検出部９６と、表示部９７と、を有している。光検出部９６は、カメラレンズ９６ａを有し、細胞７からの光Ｌを検出する。表示部９７には、測定結果等が表示される。検出端末９５は、カメラレンズ９６ａが光学フィルタ７５と向かい合うように配置される。続いて、上記第１実施形態の場合と同様に観察が開始される。観察時には、ガス試料室７０Ｃに物質５を含むガスが流入する。ガスは拡散により流入させてもよいし、排出口７４に取り付けられたファンにより流入させてもよい。このように、観察装置５０Ｃを用いた観察方法（暴露方法）では、細胞７がバッファ液６と共に細胞保持部８６に留められ、且つ細胞保持部８６に供給されるバッファ液６が第１貯留部３１に貯留された状態で、気相中の物質５を細胞保持部８６に留められた細胞７に暴露させる。
　第２実施形態の暴露ユニット１Ｃによっても、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させる際に、細胞７を覆うバッファ液６の液層を好適な厚さに保つことができる。すなわち、暴露ユニット１Ｃでは、細胞７とバッファ液６の懸濁液を細胞保持部８６（直線状部分８３）に配置すると、細胞７がバッファ液６と共に細胞保持部８６に留められ、細胞７を覆うバッファ液６の液層が形成される。この液層の厚さは、細胞保持部８６の構成（例えば寸法、親水性）に従った一定の厚さとなる。したがって、暴露ユニット１Ｃでは、液層を薄く保つことが可能となる。また、親水性領域８１が、細胞保持部８６に接続され、細胞保持部８６に供給されるバッファ液６を貯留する第１貯留部３１（第１楕円状部分８４）を有している。これにより、第１貯留部３１から細胞保持部８６にバッファ液６を供給することができ、細胞７が乾燥するのを防ぐことができる。よって、暴露ユニット１Ｃによれば、気相中の物質５をバッファ液６中の細胞７に暴露させる際に、細胞７を覆うバッファ液６の液層を好適な厚さに保つことができる。
　本開示は、上記実施形態及び変形例に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。第１部材は、ガラス基板１０に限られず、他の透明材料、又は遮光性材料により形成されてもよい。第２部材は、ゴムシート２０に限られず、他の材料により形成されてもよい。
　第１実施形態ではガラス基板１０（第１部材）の全体が光Ｌに対して透明に構成されていたが、第１部材における溝１１が形成された部分が光Ｌに対して透明に構成されていればよく、溝１１が形成された部分以外は光Ｌに対して遮光性を有していてもよい。第１部材の全体が遮光性材料により形成されていてもよい。
　第１実施形態において、疎水パターン１２が省略されてもよい。上述した各例において、第２貯留部３２は省略されてもよい。第１実施形態では第１貯留部３１が第２開口２２のみによって構成されていたが、第１貯留部３１は、第２開口２２と、ガラス基板１０の表面１０ａに形成された凹部とによって構成されてもよい。同様に、第２貯留部３２は、第３開口２３と、表面１０ａに形成された凹部とによって構成されてもよい。上述した暴露ユニット１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、匂い物質を匂い検出細胞に暴露させる場合に限らず、例えば大気中の有害物質を細胞に暴露させる場合にも用いることができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…暴露ユニット、２…基体、５…物質、６…バッファ液、７…細胞、１０…ガラス基板（第１部材）、１０ａ…表面、１１…溝、１１ａ…内面、１１ｂ…一端、１１ｃ…他端、１３…第１凹部、２０…ゴムシート（第２部材）、２１…第１開口、２２…第２開口、３１…第１貯留部、３２…第２貯留部、５０，５０Ｃ…観察装置、６０…光学系、８１…親水性領域、８２…疎水性領域、８６…細胞保持部、Ｌ…細胞からの光。

Claims (12)

  1. 　気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させるために用いられる暴露ユニットであって、基体を備え、前記基体は、
    　外部に露出するように前記基体に形成され、前記細胞が前記バッファ液と共に留められる溝と、
    　前記溝の一端に接続され、前記溝に供給される前記バッファ液を貯留する第１貯留部と、を有する、暴露ユニット。
  2. 　前記基体は、前記溝が形成された表面を有する第１部材と、前記表面上に配置された第２部材と、を有し、
    　前記第２部材には、第１開口及び第２開口が形成されており、
    　前記溝は、前記第１開口を介して外部に露出しており、前記第１貯留部の少なくとも一部は、前記第２開口によって構成されている、請求項１に記載の暴露ユニット。
  3. 　前記第２部材には、前記第１開口が複数形成されている、請求項２に記載の暴露ユニット。
  4. 　前記基体における前記溝が形成された部分は、前記溝に留められた前記細胞からの光に対して透明に構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の暴露ユニット。
  5. 　前記基体は、前記溝の他端に接続され、前記溝から排出された前記バッファ液を貯留する第２貯留部を更に有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の暴露ユニット。
  6. 　前記溝の内面の親水性は、前記基体における前記溝に隣接する部分の親水性よりも高い、請求項１～５のいずれか一項に記載の暴露ユニット。
  7. 　前記溝は、蛇行して延在する部分を含んでいる、請求項１～６のいずれか一項に記載の暴露ユニット。
  8. 　前記第１貯留部は、前記基体に形成された凹部によって構成されている、請求項１に記載の暴露ユニット。
  9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の暴露ユニットと、
    　前記溝に留められた前記細胞からの光が通過する光学系と、
    　前記光学系を通過した前記光を検出する光検出器と、を備える観察装置。
  10. 　気相中の物質をバッファ液中の細胞に暴露させるために用いられる暴露ユニットであって、基体を備え、前記基体の表面は、親水性領域と、前記親水性領域よりも親水性が低い疎水性領域と、を有し、
    　前記基体の前記表面が前記親水性領域と前記疎水性領域とに区画されていることにより、前記親水性領域は、前記細胞が前記バッファ液と共に留められる細胞保持部と、前記細胞保持部に接続され、前記細胞保持部に供給される前記バッファ液を貯留する貯留部と、を有している、暴露ユニット。
  11. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の暴露ユニットを用い、前記細胞が前記バッファ液と共に前記溝に留められ、且つ前記溝に供給される前記バッファ液が前記第１貯留部に貯留された状態で、気相中の前記物質を前記溝に留められた前記細胞に暴露させる、暴露方法。
  12. 　請求項１０に記載の暴露ユニットを用い、前記細胞が前記バッファ液と共に前記細胞保持部に留められ、且つ前記細胞保持部に供給される前記バッファ液が前記貯留部に貯留された状態で、気相中の前記物質を前記細胞保持部に留められた前記細胞に暴露させる、暴露方法。
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