(57)【要約】【課題】インサートウェル内に保持された生体試料について、観察および電気的計測を両立して行なう技術を提供する。【解決手段】インサートウェル１０は、容器における液体が貯留可能な凹部内に配置される。インサートウェル１０は、液体を通過させる孔が設けられた試料保持面１２２を有する底部１２と、底部１２の試料保持面１２２から上下方向Ｄ１へ延びる筒状の内面１４２を有する周壁部１４と、内面１４２に設けられ、かつ、内面１４２に沿って配置される内側参照電極２０および内側作用電極３０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器における液体が貯留可能な凹部内に配置されるインサートウェルであって、
液体を通過させる孔が設けられた試料保持面を有する底部と、
前記底部の前記試料保持面から第１方向へ延びる筒状の内面を有する周壁部と、
前記内面に設けられ、かつ、前記内面に沿って配置される内側参照電極および内側作用電極と、
を備える、インサートウェル。
【請求項２】
請求項１のインサートウェルであって、
前記内側参照電極は、
前記内面に沿って前記第１方向へ延びる第１導線部と、
前記第１導線部に接続されており、前記内面に沿って前記第１方向に平行な軸まわりの周方向へ延びる内側参照部と、
を含む、インサートウェル。
【請求項３】
請求項２のインサートウェルであって、
前記周壁部から外方へ突出する鍔部、
をさらに備える、インサートウェル。
【請求項４】
請求項３のインサートウェルであって、
前記内側参照電極の前記第１導線部が、前記周壁部の前記内面から前記鍔部の表面に延びる、インサートウェル。
【請求項５】
請求項４のインサートウェルであって、
前記鍔部の前記表面と、前記周壁部の前記内面との境界部分が面取りされており、
前記第１導線部が、その面取りされた境界部分を通って、前記鍔部の前記表面に延びる、インサートウェル。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１項のインサートウェルであって、
前記内側参照部が、環状を有する、インサートウェル。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１項のインサートウェルであって、
前記内側作用電極は、
前記内面に沿って前記第１方向へ延びる第２導線部と、
前記第２導線部に接続されており、前記内面に沿って前記周方向へ延びる内側作用部と、
を含む、インサートウェル。
【請求項８】
請求項７のインサートウェルであって、
前記内側参照部が、前記内側作用部よりも前記試料保持面に近い側に配置されている、インサートウェル。
【請求項９】
請求項８のインサートウェルであって、
前記内側作用部は、
前記第２導線部から前記周方向の一方へ延びる第１内側作用部と、
前記第２導線部から前記周方向の他方へ延びる第２内側作用部と、
を含み、
前記第１導線部が、前記第１内側作用部と前記第２内側作用部との間に配置される、インサートウェル。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれか１項のインサートウェルであって、
前記第１導線部の少なくとも一部を覆う絶縁膜、
をさらに備える、インサートウェル。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項のインサートウェルであって、
前記周壁部の外面に設けられており、かつ、前記外面に沿って配置される外側参照電極および外側作用電極、
をさらに備える、インサートウェル。
【請求項１２】
請求項１１のインサートウェルであって、
前記外側参照電極は、
前記外面に沿って前記第１方向へ延びる第３導線部と、
前記第３導線部に接続されており、前記外面に沿って前記第１方向に沿う軸まわりの周方向へ延びる外側参照部と、
を含む、インサートウェル。
【請求項１３】
請求項１２のインサートウェルであって、
前記外側作用電極は、
前記外面に沿って前記第１方向へ延びる第４導線部と、
前記第４導線部に接続されており、前記外面に沿って前記周方向へ延びる外側作用部と、
を含む、インサートウェル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インサートウェル内に配置された生体試料について電気的計測を行なう技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞または組織などの生体試料の性質や状態を調べるため、その生体試料の電気抵抗を計測する技術が知られている。例えば、経上皮電気抵抗（ＴＥＥＲ）計測では、培養液中に細胞培養用の膜が配置されるとともに、その膜の一方側と他方側とに電極を配置される。そして、これらの電極間の電気抵抗が計測されることによって、膜上に培養された細胞群の電気抵抗が計測される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、底部に培養細胞が配置された培養挿入皿（インサートウェル）が、培養皿の凹部内に挿入される。そして、当該培養挿入皿の内側および外側に一対の電極が挿入され、当該一対の電極間にかかる電圧が測定されることによって、培養細胞の抵抗が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の場合、インサートウェルの内側に電極が挿入されるため、その電極またはその電極によってできる陰によって、インサートウェルの底部に保持された生体試料を観察することが困難な場合があった。また、電気抵抗の計測を精度良く行なうために、４端子法が適用される場合がある。この場合、インサートウェルの内側に、電圧印加用の作用電極と、電圧測定用の参照電極とが挿入されるため、さらに観察視野が狭められる。このため、改善が求められていた。
【０００６】
本発明は、インサートウェル内に保持された生体試料について、観察および電気的計測を両立して行なう技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、第１態様は、容器における液体が貯留可能な凹部内に配置されるインサートウェルであって、液体を通過させる孔が設けられた試料保持面を有する底部と、前記底部の前記試料保持面から第１方向へ延びる筒状の内面を有する周壁部と、前記内面に設けられ、かつ、前記内面に沿って配置される内側参照電極および内側作用電極とを備える。
【０００８】
第２態様は、第１態様のインサートウェルであって、前記内側参照電極は、前記内面に沿って前記第１方向へ延びる第１導線部と、前記第１導線部に接続されており、前記内面に沿って前記第１方向に平行な軸まわりの周方向へ延びる内側参照部とを含む。
【０００９】
第３態様は、第２態様のインサートウェルであって、前記周壁部から外方へ突出する鍔部をさらに備える。
【００１０】
第４態様は、第３態様のインサートウェルであって、前記内側参照電極の前記第１導線部が、前記周壁部の前記内面から前記鍔部の表面に延びる。
【００１１】
第５態様は、第４態様のインサートウェルであって、前記鍔部の前記表面と、前記周壁部の前記内面との境界部分が面取りされており、前記第１導線部が、その面取りされた境界部分を通って、前記鍔部の前記表面に延びる。
【００１２】
第６態様は、第２態様から第５態様のいずれか１つのインサートウェルであって、前記内側参照部が、環状を有する。
【００１３】
第７態様は、第２態様から第６態様のいずれか１つのインサートウェルであって、前記内側作用電極は、前記内面に沿って前記第１方向へ延びる第２導線部と、前記第２導線部に接続されており、前記内面に沿って前記周方向へ延びる内側作用部とを含む。
【００１４】
第８態様は、第７態様のインサートウェルであって、前記内側参照部が、前記内側作用部よりも前記試料保持面に近い側に配置されている。
【００１５】
第９態様は、第８態様のインサートウェルであって、前記内側作用部は、前記第２導線部から前記周方向の一方へ延びる第１内側作用部と、前記第２導線部から前記周方向の他方へ延びる第２内側作用部と、を含み、前記第１導線部が、前記第１内側作用部と前記第２内側作用部との間に配置される。
【００１６】
第１０態様は、第２態様から第９態様のいずれか１つのインサートウェルであって、前記第１導線部の少なくとも一部を覆う絶縁膜をさらに備える。
【００１７】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか１つのインサートウェルであって、前記周壁部の外面に設けられており、かつ、前記外面に沿って配置される外側参照電極および外側作用電極をさらに備える。
【００１８】
第１２態様は、第１１態様のインサートウェルであって、前記外側参照電極は、前記外面に沿って前記第１方向へ延びる第３導線部と、前記第３導線部に接続されており、前記外面に沿って前記第１方向に沿う軸まわりの周方向へ延びる外側参照部とを含む。
【００１９】
第１３態様は、第１２態様のインサートウェルであって、前記外側作用電極は、前記外面に沿って前記第１方向へ延びる第４導線部と、前記第４導線部に接続されており、前記外面に沿って前記周方向へ延びる外側作用部とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
第１態様のインサートウェルによると、生体試料に電圧をかけるための内側作用電極、および、生体試料にかかる電圧を測定するための内側参照電極が、第１方向に延びる周壁部の内面に設けられ、かつ、当該内面に沿って配置される。この場合、試料保持面に対する、第１方向における内側作用電極および内側参照電極の重なりを小さくすることができるため、試料保持面上に配置された試料を良好に観察することができる。したがって、インサートウェル内の生体試料について、観察および抵抗値計測を両立して行なうことができる。
【００２１】
第２態様のインサートウェルによると、生体試料に対して電圧を印加した際にその近辺に発生する電流を、内側参照電極の周方向へ延びる内側参照部によって感度良く検出することができる。したがって、生体試料にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料の電気抵抗を良好に測定することができる。
【００２２】
第３態様のインサートウェルによると、鍔部を容器の凹部の周縁上に載せることによって、当該インサートウェルを、容器の凹部内に容易に配置することができる。
【００２３】
第４態様のインサートウェルによると、内側参照電極の第１導線部が、周壁部の内面から鍔部の表面に延びるため、鍔部の表面において、内側参照電極を、抵抗計測用の回路に接続することができる。
【００２４】
第５態様のインサートウェルによると、内側参照電極の第１導線部が、鍔部の表面と周壁部の内面と境界部分が面取りされており、その面取りされた境界部分上に配置される。この場合、第１導線部が、その境界部分で断線するおそれを軽減できる。
【００２５】
第６態様のインサートウェルによると、生体試料に対して電圧を印加した際にその近辺に発生する電流を、周壁部の内面の全周にわたって配置された環状の内側参照部によって感度良く検出することができる。したがって、生体試料にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料の電気抵抗を良好に計測することができる。
【００２６】
第７態様のインサートウェルによると、内側作用電極の内側作用部が、周方向へ延びるため、内側作用電極と、インサートウェル外に配置される電極との間に電圧を印加した際に、周方向の広範囲で電場を発生させることができる。これにより、試料保持面に発生する電場を、周方向に関して均一に近づけることができる。
【００２７】
第８態様のインサートウェルによると、内側参照電極の内側参照部が、内側作用電極の内側作用部よりも、試料保持面に近い側に配置されている。この場合、内側作用電極とインサートウェル外に配置される作用電極との間にかかる電圧を、その電流経路内に配置された内側参照部で測定することができる。
【００２８】
第９態様のインサートウェルによると、内側作用電極の第１，第２内側作用部が、内側参照電極の第１導線部とは重ならないように設けられるため、内側参照電極と内側作用電極とが直接導通することを抑制できる。また、第１，第２内側作用部それぞれを、第１導線部を挟む位置まで周方向へ延ばすことができるため、試料保持面に発生する電場を、周方向に関して均一に近づけることができる。
【００２９】
第１０態様のインサートウェルによると、内側参照電極における第１導線部の少なくとも一部が絶縁膜で覆われているため、その部分を周囲から絶縁することができるとともに、保護することができる。
【００３０】
第１１態様のインサートウェルによると、生体試料が配置される試料保持面を挟んで、インサートウェル内に内側参照電極および内側作用電極が、インサートウェル外に外側参照電極および外側作用電極が、それぞれ配置される。この場合、インサートウェルが配置される容器の凹部内に、内側参照電極の対となる電極、および、内側作用電極の対となる電極を配置しなくてもよいため、生体試料の電気抵抗を容易に計測することができる。
【００３１】
第１２態様のインサートウェルによると、生体試料に対して電圧を印加した際にその近辺に発生する電流を、外側参照電極の周方向に長さを有する外側参照部によって感度良く検出することができる。したがって、生体試料にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料の電気抵抗を良好に計測することができる。
【００３２】
第１３態様のインサートウェルによると、外側作用電極の外側作用部が、周壁部の外面に沿って周方向へ延びるため、周方向に広範囲で電場を発生させることができる。この場合、周方向に狭い範囲に電場をかける場合と比べて、試料保持面に発生する電場を均一に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態のインサートウェルの斜視図である。
【図２】インサートウェルの断面図であって、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】インサートウェルの断面図であって、図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】インサートウェルの断面図であって、図１のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】インサートウェルの側面図であって、図１のＤ矢視図である。
【図６】インサートウェルの側面図であって、図１のＥ矢視図である。
【図７】インサートウェルの側面図であって、図１のＦ矢視図である。
【図８】インサートウェルの上面図である。
【図９】インサートウェルの底面図である。
【図１０】インサートウェルが挿入された容器を示す概略断面図である。
【図１１】抵抗計測回路を概念的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
【００３５】
＜１．  実施形態＞
＜インサートウェル１０＞
図１は、実施形態のインサートウェル１０の斜視図である。図２は、インサートウェル１０の断面図であって、図１のＡ−Ａ矢視図である。図３は、インサートウェル１０の断面図であって、図１のＢ−Ｂ矢視図である。図４は、インサートウェル１０の断面図であって、図１のＣ−Ｃ矢視図である。図５は、インサートウェル１０の側面図であって、図１のＤ矢視図である。図６は、インサートウェル１０の側面図であって、図１のＥ矢視図である。図７は、インサートウェル１０の側面図であって、図１のＦ矢視図である。図８は、インサートウェル１０の上面図である。図９は、インサートウェル１０の底面図である。
【００３６】
このインサートウェル１０は、生体試料の電気抵抗の計測を行うときに、ウェルプレート等の別体の容器とともに使用される器具である。図１に示すように、インサートウェル１０は、底部１２、周壁部１４、鍔部１６、内側参照電極２０、内側作用電極３０、外側参照電極４０、および、外側作用電極５０を備えている。以下、これらの各構成要素について説明する。
【００３７】
＜底部１２＞
底部１２は、液体を通過させる孔が設けられた試料保持面１２２を有している。底部１２は、後述する周壁部１４の下方の開口を覆う部分である。底部１２としては、微細な貫通孔が多数設けられた部材であって、例えば、細胞接着性を有する膜状（多孔質膜状）の部材が好適である。本例では、底部１２の平面視形状は、円形状であるが、これに限定されるものではなく、楕円形状または多角形状など、任意の形状であってもよい。また、底部１２は、厚さが均一な平板状であるが、厚さが不均一であってもよい。また、試料保持面１２２は、ほぼ平面であるが、凹凸を有していてもよい。
【００３８】
＜周壁部１４＞
周壁部１４は、底部１２の試料保持面１２２から、当該試料保持面１２２に対して垂直な上下方向Ｄ１（第１方向）へ延びる筒状の内面１４２および外面１４４を有している。ここでは、内面１４２および外面１４４は、底部１２の形状（円形状）に対応して、上下方向Ｄ１に平行な軸ＡＸ１を中心とする円筒状である。なお、周壁部１４の内面１４２および外面１４４は、上下方向Ｄ１に対して平行に延びていることは必須ではなく、上下方向Ｄ１に対して斜めに延びていてもよい。また、本例では、周壁部１４の内径および外径それぞれは、上下方向Ｄ１において一定とされているが、上下方向Ｄ１において異なっていてもよい。
【００３９】
＜鍔部１６＞
鍔部１６は、周壁部１４から外方（すなわち、軸ＡＸ１から離れる方向）へ突出する部分である。鍔部１６は、上面１６２（表面）および下面１６４（裏面）を有している。鍔部１６は、周壁部１４の内面１４２の形状に対応する環状を有しており、ここでは、鍔部１６は円環状を有している。なお、鍔部１６が環状であることは必須ではなく、例えば、鍔部１６が、周壁部１４の上端部から外方に放射状に突出した複数の突出部で構成されていてもよい。
【００４０】
周壁部１４および鍔部１６は、例えば、光学透過性が高い材質（ポリエチレンテレフタラートまたはポリカーボネートなど）で構成される。また、周壁部１４および鍔部１６は、一体に成形されたものであってもよいし、それぞれが個別の部材で構成されていてもよい。周壁部１４および鍔部１６は絶縁体である。
【００４１】
＜内側参照電極２０＞
内側参照電極２０は、周壁部１４の内面１４２に設けられており、当該内面１４２に沿って配置されている。すなわち、内側参照電極２０は、内面１４２の形状に対応する形状を有している。内側参照電極２０は、第１導線部２２および内側参照部２４を有しており、第１導線部２２および内側参照部２４は、内面１４２に対して、直に接触している。
【００４２】
第１導線部２２は、周壁部１４の内面１４２に沿って、上下方向Ｄ１と平行に延びている。また、第１導線部２２は、内面１４２から鍔部１６の上面１６２に延びており、ここでは、上面１６２の内縁部から外縁部まで延びている（図８参照）。内側参照電極２０は、この上面１６２に配置された第１導線部２２の部分を介して、後述する抵抗計測回路８０（図１１参照）に接続される。
【００４３】
内側参照部２４は、第１導線部２２の下端部に接続されている。また、内側参照部２４は、周壁部１４の内面１４２に沿って、上下方向Ｄ１に沿う軸ＡＸ１まわりの周方向Ｄ２へ延びている。内側参照部２４は、内面１４２に沿った環状（ここでは、円環状）を有している。
【００４４】
内側参照電極２０は、周壁部１４の内面１４２および鍔部１６の上面１６２（表面）に対して、例えば、金属を蒸着させることによって設けられた薄膜状の部分としてもよいし、あるいは、導電性を有する板状または棒状の導電性部材としてもよい。後者の場合、導電性部材は、接着剤などを介して内面１４２または上面１６２に固定されてもよい。後述する内側作用電極３０、外側参照電極４０および外側作用電極５０についても、内側参照電極２０と同様にして、周壁部１４および鍔部１６の各表面に設けられてもよい。
【００４５】
＜内側作用電極３０＞
内側作用電極３０は、内側参照電極２０と同様に、周壁部１４の内面１４２に設けられており、当該内面１４２に沿って配置されている。すなわち、内側作用電極３０は、内面１４２の形状に対応する形状を有している。内側作用電極３０は、第２導線部３２および内側作用部３４を有しており、第２導線部３２および内側作用部３４は、内面１４２に対して、直に接触している。
【００４６】
第２導線部３２は、周壁部１４の内面１４２に沿って上下方向Ｄ１へ延びている。また、第２導線部３２は、内面１４２から鍔部１６の上面１６２に延びており、ここでは、上面１６２の内縁部から外縁部まで延びている（図８参照）。内側作用電極３０は、この上面１６２に配置された第２導線部３２の部分を介して、後述する抵抗計測回路８０（図１１参照）に接続される。
【００４７】
内側作用部３４は、周壁部１４の内面１４２に沿って周方向Ｄ２へ延びている。図２〜図４に示すように、内面１４２において、内側参照電極２０の第１導線部２２の下端部は、内側作用電極３０の第２導線部３２の下端部よりも、試料保持面１２２に近い側（下側）に配置されている。そして、第１導線部２２の下端部に接続する内側参照部２４は、第２導線部３２の下端部に接続する内側作用部３４よりも、試料保持面１２２に近い側（下側）に配置されている。
【００４８】
内側作用部３４は、第２導線部３２の下端部から周方向Ｄ２の両側へ延びている。具体的には、内側作用部３４は、第２導線部３２の下端部から周方向Ｄ２の一方へ延びる第１内側作用部３４２と、第２導線部３２の下端部から周方向Ｄ２の他方へ延びる第２内側作用部３４４とを有している。なお、内側作用部３４が、第２導線部３２の下端部から周方向Ｄ２の両側へ延びていることは必須ではなく、周方向Ｄ２の片側のみへ延びていてもよい。
【００４９】
図１および図３に示すように、第１，第２内側作用部３４２，３４４それぞれの先端部は、内側参照電極２０の第１導線部２２に接近する位置まで延びている。これにより、第１導線部２２は、第１内側作用部３４２の先端部と、第２内側作用部３４４の先端部との間に配置されている。このように、内側作用部３４は、完全な円環状ではなく、円弧状を有している。
【００５０】
＜外側参照電極４０＞
外側参照電極４０は、周壁部１４の外面１４４に設けられており、当該外面１４４に沿って配置されている。すなわち、外側参照電極４０は、外面１４４の形状に対応する形状を有する。外側参照電極４０は、第３導線部４２および外側参照部４４を有しており、第３導線部４２および外側参照部４４は、外面１４４に対して、直に接触している。
【００５１】
第３導線部４２は、外面１４４に設けられており、上下方向Ｄ１へ延びている。また、第２導線部３２は、外面１４４から鍔部１６の下面１６４に延びており、ここでは、下面１６４の内縁部から外縁部まで延びている（図９参照）。外側参照電極４０は、この下面１６４に配置された第２導線部３２の部分を介して、後述する抵抗計測回路８０（図１１参照）に接続される。
【００５２】
外側参照部４４は、第３導線部４２の下端部に接続されており、周壁部１４の外面１４４に沿って周方向Ｄ２へ延びている。外側参照部４４は、外面１４４に沿った環状（ここでは、円環状）を有している。
【００５３】
＜外側作用電極５０＞
外側作用電極５０は、周壁部１４の外面１４４に設けられており、当該外面１４４に沿って配置されている。すなわち、外側作用電極５０は、外面１４４の形状に対応する形状を有している。外側作用電極５０は、第４導線部５２および外側作用部５４を有しており、第４導線部５２および外側作用部５４は、外面１４４に対して、直に接触している。
【００５４】
第４導線部５２は、周壁部１４の外面１４４に沿って上下方向Ｄ１へ延びている。また、第４導線部５２は、外面１４４から鍔部１６の下面１６４に延びており、ここでは、下面１６４の内縁部から外縁部まで延びている（図９参照）。外側作用電極５０は、この下面１６４に配置された第４導線部５２の部分を介して、後述する抵抗計測回路８０（図１１参照）に接続される。
【００５５】
外側作用部５４は、第４導線部５２の下端部に接続されており、周壁部１４の外面１４４に沿って周方向Ｄ２へ延びている。図５〜図７に示すように、外面１４４において、外側参照電極４０の第３導線部４２の下端部は、外側作用電極５０の第４導線部５２の下端部よりも、試料保持面１２２に近い側（下側）に配置されている。そして、第３導線部４２の下端部に接続する外側参照部４４は、第４導線部５２の下端部に接続する外側作用部５４よりも、試料保持面１２２に近い側（下側）に配置されている。
【００５６】
外側作用部５４は、第４導線部５２の下端部から周方向Ｄ２の両側へ延びている。具体的には、外側作用部５４は、第４導線部５２の下端部から周方向Ｄ２の一方へ延びる第１外側作用部５４２と、第４導線部５２の下端部から周方向Ｄ２の他方へ延びる第２外側作用部５４４とを有している。なお、外側作用部５４が、第４導線部５２の下端部から周方向Ｄ２の両側へ延びていることは必須ではなく、周方向Ｄ２の片側のみへ延びていてもよい。
【００５７】
図１および図６に示すように、第１，第２外側作用部５４２，５４４それぞれの先端部は、外側参照電極４０の第３導線部４２に接近する位置まで延びている。これにより、第３導線部４２は、第１外側作用部５４２の先端部と、第２外側作用部５４４の先端部との間に配置されている。このように、外側作用部５４は、完全な円環状ではなく、円弧状を有している。
【００５８】
図１に示すように、内側参照部２４および外側参照部４４は、上下方向Ｄ１において同じ高さに設けられており、上下方向Ｄ１に直交する水平方向において互いに重なりを有している。内側作用部３４および外側作用部５４は、上下方向Ｄ１において同じ高さに設けられており、水平方向において互いに重なりを有している。なお、内側参照部２４および外側参照部４４は、互いに異なる高さに設けられていてもよい。また、内側作用部３４および外側作用部５４についても、互いに異なる高さに設けられていてもよい。
【００５９】
内側参照部２４および外側参照部４４の縦幅（上下方向Ｄ１の幅）は、特に限定されないが、例えば、同じ大きさであってもよい。また、内側作用部３４および外側作用部５４の縦幅は、特に限定されないが、例えば、同じ大きさであってもよい。また、電流の検出感度を高める観点から、内側参照部２４および外側参照部４４の縦幅は、内側作用部３４または外側作用部５４の縦幅よりも大きくしてもよい。
【００６０】
＜曲面１４６，１４８＞
周壁部１４の上端部と、鍔部１６の内縁部との境界部分は、面取り加工されている。ここでは、鍔部１６の上面１６２と、周壁部１４の内面１４２との境界部分が、面取りされていることによって、曲面１４６で連結されている（図２参照）。また、鍔部１６の下面１６４と、周壁部１４の外面１４４の境界部分も、曲面１４８で連結されている。内側参照電極２０の第１導線部２２および内側作用電極３０の第２導線部３２それぞれは、曲面１４６に沿って配置されている。この場合、第１，第２導線部２２，３２が、内面１４２と上面１６２の境界部分で断線するおそれを軽減することができる。また、外側参照電極４０の第３導線部４２および外側作用電極５０の第４導線部５２それぞれは、曲面１４８に沿って配置されている。この場合、第３，第４導線部４２，５２が、外面１４４と下面１６４の境界部分で断線するおそれを軽減することができる。なお、周壁部１４と鍔部１６の境界部分は、曲面１４６，１４８ではなく、平面状である傾斜面とされてもよい。
【００６１】
＜絶縁膜６０＞
内側参照電極２０の第１導線部２２は、好ましくは、絶縁膜６０で覆われている。絶縁膜６０は、例えば、絶縁性の樹脂を主成分として構成される。なお、第１導線部２２のうち、全部（すなわち、鍔部１６から周壁部１４にかけて配置されている部分）が絶縁膜６０で覆われていてもよいし、その一部のみが絶縁膜６０で覆われていてもよい。後者の場合、例えば、第１導線部２２のうち、周壁部１４の内面１４２に配置されている部分のみが絶縁膜６０で覆われており、鍔部１６の上面１６２に配置されている部分が外部に露出されていてもよい。
【００６２】
第１導線部２２の少なくとも一部を絶縁膜６０で覆うことによって、その部分を周囲から電気的に絶縁することができる。また、絶縁膜６０によって、第１導線部２２を保護することができるため、第１導線部２２が断線するおそれを軽減することができる。
【００６３】
例えば、第１導線部２２のうち、周壁部１４に配置されている部分は、電気抵抗の計測時に液体に接触する部分である。このため、この部分が絶縁膜６０で覆われている場合、第１導線部２２が生体試料９の電気的計測に与える影響を軽減することができる。また、この場合、図３に示すように、内側作用電極３０の内側作用部３４（詳細には、第１，第２内側作用部３４２，３４４）から、第１導線部２２を絶縁することができる。このため、内側作用電極３０と内側参照電極２０とを良好に絶縁することができる。したがって、生体試料９の抵抗計測を良好に行うことができる。
【００６４】
第２〜第４導線部３２，４２，５２それぞれについても、第１導線部２２と同様に、一部または全部が絶縁膜６０で覆われていてもよい。
【００６５】
＜容器７０＞
図１０は、インサートウェル１０が挿入された容器７０を示す概略断面図である。インサートウェル１０を用いて、生体試料９の抵抗を計測する場合、図１０に示すように、容器７０の凹部７２内に、インサートウェル１０が挿入される。そして、インサートウェル１０の試料保持面１２２上に、生体試料９が配置される。例えば、生体試料９が培養細胞である場合、当該培養細胞が、試料保持面１２２上にて培養される。
【００６６】
凹部７２の内径は、インサートウェル１０の周壁部１４の外径よりも大きなっており、凹部７２の深さは、周壁部１４の上下方向Ｄ１の長さよりも大きくなっている。また、凹部７２の内径は、インサートウェル１０の鍔部１６よりも小さいため、鍔部１６の下面１６４が凹部７２の周縁部７４に支持される。これによって、インサートウェル１０が、凹部７２の内側に配置される。詳細には、底部１２の下面（試料保持面１２２とは反対側の面）は凹部７２の底面から離れた位置に配され、かつ、周壁部１４の外面１４４は凹部７２の内壁面（凹部７２の深さ方向に長さを有する壁面）から離れた位置に配される。
【００６７】
凹部７２の内側、および、インサートウェル１０の内側には、抵抗計測用の導電性を有する液体（例えば、培養液）が貯留される。インサートウェル１０内の液体は、底部１２に設けられた複数の孔を介して、凹部７２内（すなわち、インサートウェル１０外）へ移動することが可能である。これと同様に、凹部７２内の液体も、インサートウェル１０内へ移動可能である。インサートウェル１０内においては、少なくとも、内側参照電極２０の内側参照部２４、および、内側作用電極３０の内側作用部３４が完全に浸る深さまで、液体が貯留される。また、インサートウェル１０外においては、少なくとも、外側参照電極４０の外側参照部４４、および、外側作用電極５０の外側作用部５４が浸る深さまで、凹部７２内に液体が貯留される。
【００６８】
容器７０の周縁部７４の上面には、導電性を有する２つの導電部７６が設けられている。導電部７６は、金属膜であって、線状に設けられている。導電部７６それぞれは、鍔部１６の下面１６４に設けられている第３導線部４２および第４導線部５２それぞれと接触する。これにより、外側参照電極４０および外側作用電極５０が、各導電部７６を介して、後述する抵抗計測回路８０（詳細には、導線８５，８７）に物理的かつ電気的に接続される。
【００６９】
また、図１０に示すように、内側参照電極２０の第１導線部２２、および、内側作用電極３０の第２導線部３２は、鍔部１６の上面１６２において、抵抗計測回路８０に物理的かつ電気的に接続される。詳細には、第１導線部２２は導線８７に接続され、第２導線部３２は導線８５に接続される。なお、容器７０に、第１，第２導線部２２，３２それぞれを、抵抗計測回路８０に接続するための２つの導電部が設けられていてもよい。このような２つの導電部は、例えば、容器７０の凹部７２およびインサートウェル１０の上部開口を塞ぐ蓋材の裏面において、２つの導電部、第１，第２導線部２２，３２に対応する位置に設けられてもよい。この場合、当該蓋材を容器７０に取り付けることによって、２つの導電部それぞれ、第１，第２導線部２２，３２それぞれに接触させることができる。
【００７０】
図１１は、抵抗計測回路８０を概念的に示す模式図である。抵抗計測回路８０は、いわゆる４端子法で、生体試料９の電気抵抗を計測する装置（経上皮電気抵抗測定装置）である。具体的に、抵抗計測回路８０は、電源装置８１および電圧計８３を備えている。電源装置８１は、交流電圧源である。電源装置８１の両側の出力端子は、導線８５を介して、インサートウェル１０の内側作用電極３０および外側作用電極５０それぞれに接続される。また、電圧計８３の両側の入力端子は、導線８７を介して、インサートウェル１０の内側参照電極２０および外側参照電極４０それぞれに接続される。
【００７１】
図１１において、抵抗Ｒｍは、インサートウェル１０の底部１２、および、底部１２の試料保持面１２２に保持された生体試料９（例えば、培養細胞）の電気抵抗に相当する。以下、底部１２と生体試料９とを、まとめて「生体試料部」と称する。抵抗Ｒｒ１は、内側参照電極２０と生体試料部との間にある液体（例えば、培養液）の電気抵抗に対応し、抵抗Ｒｒ２は、外側参照電極４０と生体試料部との間にある液体の電気抵抗に対応する。抵抗Ｒｗ１は、内側作用電極３０と生体試料部との間にある液体の電気抵抗に対応し、抵抗Ｒｗ２は、外側作用電極５０と生体試料部との間にある液体の電気抵抗に対応する。
【００７２】
抵抗Ｒｒ１，Ｒｒ２，Ｒｗ１，Ｒｗ２は、あらかじめコントロールとして測定される。また、生体試料９が存在しない状態での生体試料部の抵抗Ｒｍも、あらかじめコントロールとして測定される。生体試料９の抵抗を計測する場合、まず、電源装置８１が駆動されることによって、内側作用電極３０および外側作用電極５０の間に、電位がかけられる。これと同時に、電圧計８３によって、内側参照電極２０と外側参照電極４０との間の電圧が測定される。そして、電圧の測定値から、不図示のコンピュータまたは手計算によって、生体試料部の抵抗Ｒｍの抵抗値が算出される。この抵抗値から、コントロールとして計測された生体試料９が無いときの抵抗値が適宜差し引かれることによって、生体試料９の抵抗値が算出される。
【００７３】
＜効果＞
本実施形態では、内側参照電極２０および内側作用電極３０が、周壁部１４の内面１４２に設けられており、当該内面１４２に沿って配置されている。この場合、内側作用電極３０で底部１２に配置された生体試料９に対して電圧をかけることができるとともに、生体試料にかかる電圧を内側参照電極２０で測定することができる。
【００７４】
また、内側参照電極２０および内側作用電極３０が周壁部１４の内面１４２に設けられているため、これらの電極２０，３０が試料保持面１２２に対して上下方向Ｄ１に重なる領域を、試料保持面１２２の周縁部に限定することができる。すなわち、インサートウェル１０内の内側参照電極２０および内側作用電極３０と、試料保持面１２２との上下方向Ｄ１の重なり部分を小さくできるため、試料保持面１２２に保持された生体試料９を、上下方向Ｄ１から良好に観察することができる。したがって、インサートウェル１０内の生体試料９について、観察および電気的計測を両立して行なうことができる。なお、インサートウェル１０における生体試料９の観察手段としては、正立顕微鏡、倒立顕微鏡などを適用することが可能である。
【００７５】
インサートウェル１０を、容器７０の凹部７２に挿入した場合、生体試料９が配置される試料保持面１２２を挟んで、内側参照電極２０および内側作用電極３０がインサートウェル１０内に、外側参照電極４０および外側作用電極５０がインサートウェル１０外に、それぞれ配置される。この場合、インサートウェル１０が配置される容器７０の凹部７２に、内側参照電極２０の対となる電極、および、内側作用電極３０の対となる電極を別途配置する必要がないため、生体試料９の電気抵抗を容易に計測することができる。なお、インサートウェル１０に外側参照電極４０および外側作用電極５０が設けられることは必須ではない。インサートウェル１０に外側参照電極４０および外側作用電極５０が設けられていない場合、内側参照電極２０の対となる電極、および、内側作用電極３０の対となる電極を、容器７０の凹部７２内等に設けられてもよい。
【００７６】
また、インサートウェル１０に鍔部１６が設けられているため、当該鍔部１６を容器７０の凹部７２の周縁部７４上に載置することによって、インサートウェル１０を、凹部７２内に容易に配置することができる。
【００７７】
図２〜図４に示すように、内側参照電極２０の内側参照部２４が、周方向Ｄ２へ延びているため、生体試料９に電場をかけた際にその近辺で発生する電流を、周方向Ｄ２の広範囲で感度良く検出することができる。したがって、生体試料９にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料９の抵抗を良好に計測することができる。
【００７８】
また、内側参照部２４が内面１４２に沿って周方向Ｄ２全域に広がる環状であるため、生体試料９に電圧をかけた際にその近辺で発生する電流を、感度良く検出することがきる。この場合、生体試料９にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料９の抵抗を良好に計測することができる。
【００７９】
図２〜図４に示すように、内側参照電極２０の内側参照部２４が、内側作用電極３０の内側作用部３４よりも、試料保持面１２２に近い側に配置されている。この場合、内側作用部３４とインサートウェル１０外に配置される作用電極（ここでは、外側作用電極５０）との間に発生する電流を、その電流経路内に配置された内側参照部２４で検出することができる。
【００８０】
図３および図４に示すように、内側作用電極３０の内側作用部３４（詳細には、第１，第２内側作用部３４２，３４４）が、周方向Ｄ２へ延びているため、内側作用電極３０と、インサートウェル１０外に配置される電極（例えば、外側作用電極５０）との間に電圧（交流電圧）を印加した際に、周方向Ｄ２の広範囲で電場を発生させることができる。これにより、試料保持面１２２に発生する電場を、周方向Ｄ２に関して均一に近づけることができる。
【００８１】
また、内側作用部３４を環状に近づけることによって、周壁部１４の内面１４２に沿う周方向Ｄ２のほぼ全周から、電場を発生させることができる。これにより、試料保持面１２２に発生する電場を均一に近づけることができる。
【００８２】
また、図３などに示すように、内側作用電極３０の内側作用部３４（詳細には、第１，第２内側作用部３４２，３４４）が第１導線部２２とは重ならないため、内側参照電極２０と内側作用電極３０とが直接導通することを抑制できる。また、第１，第２内側作用部３４２，３４４それぞれの先端部を、第１導線部２２を挟む位置まで周方向Ｄ２へ延ばすことによって、試料保持面１２２に発生する電場を、周方向Ｄ２に関して均一に近づけることができる。なお、第１導線部２２上に絶縁膜６０が設けられている場合、内側作用部３４が、第１導線部２２の上（詳細には、絶縁膜６０上）に重ねて配置されてもよい。この場合、第１，第２内側作用部３４２，３４４それぞれの先端部が繋げられることによって、内側作用部３４が環状にされてもよい。
【００８３】
図３などに示すように、内側作用部３４の第１，第２内側作用部３４２，３４４は、試料保持面１２２に対して平行に延びており、内側作用部３４の各部位から、試料保持面１２２の中心までの距離が一定となっている。このように、内側作用部３４を試料保持面１２２に対して平行にすることによって、試料保持面１２２上に配置される生体試料９にかけられる電場を、周方向Ｄ２関して均一に近づけることができる。
【００８４】
図１に示すように、第１，第２導線部２２，３２は、軸ＡＸ１を挟んで対向する位置に配されている。この場合、第１，第２導線部２２，３２を互いに遠ざけることができるため、これらが直に導通することを抑制できる。なお、第１，第２導線部２２，３２が、対向配置されることは必須ではなく、例えば、これらが周方向Ｄ２に近接して配置されてもよい。
【００８５】
図５〜図７に示すように、外側参照電極４０の外側参照部４４が、周壁部１４の外面１４４に沿って周方向Ｄ２へ延びるため、生体試料９に電圧をかけた際にその近辺で発生する電流を、周方向Ｄ２の広範囲で感度良く検出することができる。したがって、生体試料９にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料の９の抵抗を良好に計測することができる。
【００８６】
また、外側参照部４４が、外面１４４に沿って周方向Ｄ２全域に広がる環状である場合、生体試料９に電圧をかけた際にその近辺で発生する電流を、感度良く検出することがきる。この場合、生体試料９にかかる電圧を精度良く測定することができるため、生体試料９の抵抗を良好に計測することができる。
【００８７】
図６に示すように、外側作用電極５０の外側作用部５４（詳細には、第１，第２外側作用部５４２，５４４）が、周壁部１４の外面１４４に沿って周方向Ｄ２へ延びるため、周方向Ｄ２の広範囲で電場をかけることができる。この場合、周方向Ｄ２に狭い範囲に電場をかける場合と比べて、試料保持面１２２に発生する電場を均一に近づけることができる。
【００８８】
また、外側作用部５４を環状に近づけることによって、内側作用電極３０の内側作用部３４から、周壁部１４の外面１４４に沿う周方向Ｄ２のほぼ全周にかけて、電場を発生させることができる。これにより、試料保持面１２２に発生する電場を均一に近づけることができる。
【００８９】
また、外側作用部５４が第３導線部４２とは重ならないため、外側作用電極５０と外側参照電極４０とが直接導通することを抑制できる。また、第１，第２外側作用部５４２，５４４それぞれの先端部を、第３導線部４２を挟む位置まで周方向Ｄ２へ延ばすことによって、試料保持面１２２に発生する電場を、周方向Ｄ２に関して均一に近づけることができる。なお、第３導線部４２上に絶縁膜６０が設けられている場合、外側作用部５４が、第３導線部４２上（詳細には、絶縁膜６０上）に重ねて配置されてもよい。この場合、第１，第２外側作用部５４２，５４４それぞれの先端部が繋げられることによって、外側作用部５４が環状にされてもよい。
【００９０】
図５〜図７に示すように、外側参照電極４０の外側参照部４４が、外側作用電極５０の外側作用部５４よりも、試料保持面１２２に近い側に配置されている。この場合、外側作用部５４とインサートウェル１０内に配置される内側作用電極３０の内側作用部３４との間に発生する電流を、その電流経路内に配置された外側参照部４４で検出することができる。
【００９１】
図６および図７に示すように、外側作用部５４の第１，第２外側作用部５４２，５４４は、試料保持面１２２に対して平行に延びており、外側作用部５４の各部位から、試料保持面１２２の中心までの距離が一定となっている。このように、外側作用部５４を試料保持面１２２に対して平行にすることによって、試料保持面１２２上に配置される生体試料９にかかる電場を、周方向Ｄ２関して均一に近づけることができる。
【００９２】
図１に示すように、第３，第４導線部４２，５２は、軸ＡＸ１を挟んで対向する位置に配されている。この場合、第３，第４導線部４２，５２を互いに遠ざけることができるため、これらが直に導通することを抑制できる。なお、第３，第４導線部４２，５２が、対向配置されることは必須ではなく、これらが周方向Ｄ２に近接して配置されてもよい。
【００９３】
＜２．  変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００９４】
例えば、上記実施形態において、第１〜第４導線部２２，３２，４２，５２が、上下方向Ｄ１と平行に延びていることは必須ではなく、例えば、上下方向Ｄ１および周方向Ｄ２の両方向の成分を合わせた合成方向へ延びていてもよい。
【００９５】
内側参照部２４、内側作用部３４、外側参照部４４および外側作用部５４が、周方向Ｄ２に平行に延びていることは必須ではなく、例えば、上下方向Ｄ１および周方向Ｄ２の両方向の成分を合わせた合成方向へ延びていてもよい。
【００９６】
図１、図２および図５に示すように、第１，第３導線部２２，４２は、周壁部１４においては水平方向（周壁部１４の厚さ方向）に、鍔部１６においては上下方向Ｄ１に、重なりを有しているが、これらは必須ではない。例えば、第１，第３導線部２２，４２は、鍔部１６において、上下方向Ｄ１に重複しないように配置されていてもよい。この場合、第１，第３導線部２２，４２を抵抗計測回路８０に接続する際に、第１，第３導線部２２，４２が直接導通するおそれを軽減することができる。第２，第４導通部３２，５２についても、周壁部１４においては水平方向に、鍔部１６においては上下方向Ｄ１に、重なりを有しているが、これらは必須ではない。
【００９７】
また、図１に示す複数のインサートウェル１０を、一次元または二次元方向に並べて鍔部１６どうしを互いに連結してもよい。この場合、複数のインサートウェル１０それぞれに生体試料９を保持させることによって、複数の生体試料９について、一括に電気的計測を行なうことが可能となる。
【００９８】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  インサートウェル
１２  底部
１２２  試料保持面
１４  周壁部
１４２  内面
１４４  外面
１４６，１４８  曲面（境界部分）
１６  鍔部
１６２  上面（表面）
２０  内側参照電極
２２  第１導線部
２４  内側参照部
３０  内側作用電極
３２  第２導線部
３４  内側作用部
３４２  第１内側作用部
３４４  第２内側作用部
４０  外側参照電極
４２  第３導線部
４４  外側参照部
５０  外側作用電極
５２  第４導線部
５４  外側作用部
５４２  第１外側作用部
５４４  第２外側作用部
６０  絶縁膜
７０  容器
７２  凹部
８０  抵抗計測回路
９  生体試料
ＡＸ１  軸
Ｄ１  上下方向（第１方向）
Ｄ２  周方向
【図１】
2020187049.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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