(57)【要約】  本開示に係る電気化学測定デバイス（３０）は、ウェル（１１）内に注入された試料を測定する電気化学測定デバイスであって、内壁面がウェル（１１）を形成する壁（７）と、壁で囲まれたウェル（１１）の内部に設けられる第一の作用電極（１３）と、測定液の漏れを検出するリーク検出電極（１４１）と、を備え、壁（７）の内壁面（７Ａ）の下端は、電気化学測定デバイス（３０）の上面視において第一の作用電極（１３）とリーク検出電極（１４１）との間に設けられる。
2017047013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定液が注入された第一のウェル内に配置される試料を電気化学的に測定するための電気化学測定デバイスであって、
内壁面が、前記第一のウェルを形成する壁と、
前記壁で囲まれた前記第一のウェルに接して設けられ、電位が印加される第一の作用電極と、
前記測定液の漏れを検出するリーク検出部と、を備え、
前記内壁面の下端は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記第一の作用電極と前記リーク検出部との間に設けられる、
電気化学測定デバイス。
【請求項２】
前記リーク検出部は、リーク電流を検出するリーク検出電極を有する、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項３】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記内壁面を取り囲むように設けられる、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項４】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視においてリング形状である、
請求項３に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項５】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において一部が開口したリング形状である、
請求項４に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項６】
前記リーク検出電極と同一面上に設けられるとともに、前記リーク検出電極と配線を介して接続され、前記リーク検出電極に流れるリーク電流を取り出すリーク検出電極取出部をさらに備え、
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記内壁面と前記リーク検出電極取出部との間に設けられる、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項７】
前記リーク検出電極は、樹脂で形成される前記壁の内部に設けられるとともに、
前記リーク検出電極の表面は、前記樹脂と接触している、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項８】
前記第一のウェルの内部に設けられて前記試料を載置する載置部と、をさらに備え、
前記第一の作用電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記載置部を取り囲むように設けられる、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項９】
前記電気化学測定デバイスの上面視において前記第一の作用電極を取り囲むように設けられる第二の作用電極と、をさらに備える、
請求項８に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１０】
前記第一のウェルの内部に設けられて、電位が印加される対向電極をさらに備える、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１１】
前記第一のウェルと異なる第二のウェルと、
前記第二のウェル内に設けられて測定用の電位が印加される対向電極と、
前記第一のウェルおよび前記第二のウェルの上部に設けられて、前記第一のウェルおよび前記第二のウェルに注入される前記測定液を共通して溜めるための貯留部と、をさらに備える、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１２】
前記リーク検出部は、測定液と接触することで変色するリーク検出変色部材である、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１３】
前記リーク検出変色部材は、水溶性色素を塗布した紙である、
請求項１２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１４】
測定液が注入された第一のウェルに配置される試料を電気化学的に測定する電気化学測定システムであって、
電気化学測定デバイスと、
電気化学測定装置と、を備え、
前記電気化学測定デバイスは、
内壁面が前記第一のウェルを形成する壁と、
前記電気化学測定デバイスの上面視において前記壁で囲まれた領域に設けられて、電位が印加される作用電極と、
前記測定液の漏れを検出するリーク検出部と、を備え、
前記内壁面の下端は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記作用電極と前記リーク検出部との間に設けられ、
前記電気化学測定装置は、
前記作用電極に電位を印加する制御部と、
前記リーク検出部と接触する測定液の有無を検知する測定部と、
前記測定部において前記リーク検出部と前記測定液との接触を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する判定部と、を備える、
電気化学測定システム。
【請求項１５】
前記リーク検出部は、リーク電流を検出するリーク検出電極であり、
前記判定部は、前記リーク検出電極が前記リーク電流を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する、
請求項１４に記載の電気化学測定システム。
【請求項１６】
前記リーク検出部は、測定液と接触することで変色するリーク検出変色部材であり、
前記測定部は、前記リーク検出変色部材の変色を認識するイメージセンサを有し、
前記判定部は、前記イメージセンサが前記リーク検出変色部材の変色を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する、
請求項１４に記載の電気化学測定システム。
【請求項１７】
前記電気化学測定装置は、前記第一のウェル内に前記測定液と接触するように挿入されて、電位が印加される対向電極と、をさらに備え、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項１８】
前記電気化学測定デバイスは、前記第一のウェルの内部に設けられて、電位が印加される対向電極をさらに備え、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項１９】
前記電気化学測定デバイスは、
前記第一のウェルと異なる第二のウェルと、
前記第二のウェル内に設けられて、電位が印加される対向電極と、
前記第一のウェルおよび前記第二のウェルの上部に設けられて、前記第一のウェルおよび前記第二のウェルに注入される前記測定液を共通して溜めるための貯留部と、をさらに備え、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項２０】
前記測定部は、前記作用電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、受精卵等の細胞や組織などの生体試料の活動状態の検査、解析に用いられる電気化学測定デバイスおよび電気化学測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
受精卵等の細胞や組織などの生体試料は、その内部と外部との間で様々な物質を輸送して活動を行っている。例えば、受精卵は、周辺の酸素を呼吸によって細胞内部に取り込み、取り込んだ酸素を消費しながら卵胞内部で分割を行っている。このような生体由来物の活動状態を測定する手段として、生体由来物の周辺で生じる物理化学的な状態変化を電気的に測定する方法が知られている。これらは、モデル細胞による新薬候補化合物の薬理テストや、受精卵の活性を測定する方法として用いられている。【０００３】
従来の測定装置は、生体試料を収容するウェルを有する。ウェルは、上部プレートの貫通孔及び、下部プレートにより形成される。ウェル内において、下部プレートの上面に電極が形成されている。また、下部プレートの下面には、電気接触パッドが形成されている。電極は、下部プレートの導電ビアを介して電気接触パッドと電気コンタクトを取る。従来の測定装置は、下部プレートに形成された電極に流れる電流値を、導電ビアを介して下部プレートの下面に設けられる電気接触パッドから取り出して測定する。【０００４】
尚、本開示に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５３４９６５号公報
【発明の概要】
【０００６】
本開示に係る電気化学測定デバイスは、ウェル内に入れられる試料を測定する電気化学測定デバイスであって、ウェルを形成するように設けられる壁と、壁で囲まれたウェルの内部に設けられる第一の作用電極と、測定液の漏れを検出するリーク検出電極と、を備え、ウェルに面する壁の内壁面の下端は、上面視において第一の作用電極とリーク検出電極との間に設けられる。
【０００７】
本開示の電気化学測定デバイスおよび電気化学測定システムは、測定液の漏れを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態における電気化学測定デバイスを示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態における電気化学測定デバイスを示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【図４】図４は、実施の形態における電気化学測定システムを示す概略図である。
【図５】図５は、実施の形態における電気化学測定デバイスの動作を示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態の変形例１における電気化学測定デバイスを示す断面図である。
【図７】図７は、実施の形態の変形例１における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【図８】図８は、実施の形態の変形例２における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【図９】図９は、実施の形態の変形例３における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の変形例４における電気化学測定デバイスを示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態の変形例５における電気化学測定デバイスを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施の形態の変形例５における電気化学測定デバイスを示す断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態の変形例５における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の変形例６における電気化学測定システムを示す概略図である。
【図１５】図１５は、実施の形態の変形例６における電気化学測定デバイスの一部を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述の従来の測定装置において、ウェルは、上部プレートおよび下部プレートにより形成されている。上部プレートと下部プレートは、接着剤により接着される。
【００１０】
上部プレートと下部プレートとの間に隙間がある場合、ウェル内に注入される測定液は、上部プレートと下部プレートとの隙間から漏れる。また、上部プレートと下部プレートの接着や液シールが不十分である場合も、ウェル内に注入される測定液は、上部プレートと下部プレートとの隙間から漏れる。ウェル内から漏れた測定液は、本来測定液と接触しない導電ビア、電気接触パッドおよび配線等に接触する。
【００１１】
導電ビア等に測定液が接触することにより、測定装置には、意図しない電流（リーク電流）が流れる。リーク電流は、生体試料の電気化学測定に影響を与えるため、測定精度を低下させる。そのため、リーク電流が流れた測定は、測定結果から除外することが望ましい。
【００１２】
しかしながら、従来の測定装置は、測定液の漏れを検出することができないため、リーク電流が生じたかどうかを判断することが難しい。
【００１３】
以下では、本開示の実施の形態に係る電気化学測定デバイスおよび電気化学測定システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１４】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構造については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化している。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における電気化学測定デバイス３０を模式的に示す斜視図である。図２は、図１における電気化学測定デバイス３０の２−２断面を模式的に示す断面図である。図３は、電気化学測定デバイス３０の一部であるウェルの底部分を模式的に示す上面図である。
【００１６】
電気化学測定デバイス３０は、生体試料の活動状態の測定に用いられるデバイスである。生体試料は、例えば、受精卵の細胞や組織などである。
【００１７】
電気化学測定デバイス３０は、複数のウェル１１のそれぞれに入れられる試料を電気化学的に測定する電気化学測定デバイスであって、各ウェル１１について、ウェル１１を形成するように設けられる壁７と、壁７で囲まれたウェル１１に接するように設けられる第一の作用電極１３と、測定液の漏れを検出するリーク検出部１４の一例であるリーク検出電極１４１と、を備え、ウェル１１に面する壁７の内壁面７Ａの下端は、電気化学測定デバイス３０の上面視において第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１との間に設けられる。
【００１８】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス３０は、ウェル１１から漏れる測定液により測定装置に流れるリーク電流をリーク検出電極１４１で検出することができる。したがって、電気化学測定デバイス３０は、測定液のウェル１１からの漏れを検出することができる。
【００１９】
電気化学測定デバイス３０は、上部プレート２１と、下部プレート２２と、基板１５を備える。基板１５は、上部プレート２１と下部プレート２２との間に設けられる。また電気化学測定デバイス３０は、生体試料を含む測定液が入れられるウェル１１を有する。
【００２０】
上部プレート２１は、測定液を入れる貯留部２３と、貯留部２３の底面に形成される窪み１１Ａとを有する。また窪み１１Ａの底面には、貫通孔２４が形成されている。貯留部２３は、複数のウェル１１に注入される測定液を共通して溜めるための容器である。
【００２１】
上部プレート２１は、例えば、ガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で構成される。上部プレート２１は、樹脂材料を用いた射出成型等で作成することができる。
【００２２】
下部プレート２２は、上部プレート２１と接合している。基板１５は、上部プレート２１と下部プレート２２との間に固定される。下部プレート２２には、貫通孔２５が形成されている。基板１５は、接着剤やネジを用いて上部プレート２１や下部プレート２２に固定してもよい。
【００２３】
下部プレート２２は、例えば、ガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で構成される。下部プレート２２は、樹脂材料を用いた射出成型等で作製することができる。下部プレート２２は、上部プレート２１と同じ材料を用いて形成されてもよい。
【００２４】
基板１５は、上面１５Ａと下面１５Ｂとを有する。基板１５の上面１５Ａには、第一の作用電極１３、リーク検出電極１４１および載置部１６が設けられている。基板１５は、例えば、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で構成される。
【００２５】
受精卵等の生体試料は、載置部１６に配置される。載置部１６は、例えば、基板１５の上面に設けられる凹部である。なお、載置部１６の形状は、測定に用いる生体試料に応じて適宜決定される。例えば、載置部１６は、平面である基板１５の上面１５Ａの一部分であってもよい。
【００２６】
第一の作用電極１３は、測定液の電気化学測定に用いられる。
【００２７】
第一の作用電極１３は、載置部１６の周囲に設けられる。第一の作用電極１３は、例えば、載置部１６を取り囲むように設けられたリング形状である。また、第一の作用電極１３は、載置部１６を中心とした同心円状であることが好ましい。第一の作用電極１３は、例えば４００ｎｍの厚みを有する。
【００２８】
第一の作用電極１３は、例えば、白金、金または銀などの金属で構成される。また、第一の作用電極１３は、炭素やコバルト酸リチウムなどの導電性の材料で構成されてもよい。第一の作用電極１３の材料は、測定液の組成や測定に必要な電圧、生体試料への影響等を考慮して選択することができる。
【００２９】
なお、リング形状の第一の作用電極１３は、一部が途切れた構成（つまり、一部が開口したリング形状）であってもよい。
【００３０】
基板１５の周辺には、第一の電極取出部１３Ｂが配置されている。第一の電極取出部１３Ｂは、第一の作用電極１３と配線１３Ｃを介して接続されている。壁７は、配線１３Ｃの一部と重なるように設けられている。
【００３１】
また、第一の作用電極１３および配線１３Ｃは絶縁体層１７で覆われている。絶縁体層１７は、例えば、５００ｎｍの厚みを有する。絶縁体層１７は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、有機物等で構成される。
【００３２】
絶縁体層で覆われる第一の作用電極１３および配線１３Ｃは、測定液と直接接触しない。そのため、絶縁体層１７は、測定液が第一の作用電極１３および配線１３Ｃに接触することにより生じる不要な電流ノイズを抑制することができる。また、第一の作用電極１３および配線１３Ｃを保護することができる。このとき、第一の作用電極１３は、絶縁体層１７から露出した第一の電極露出部１３Ａを有する。第一の電極露出部１３Ａは、ウェル１１内の測定液と接触することができる。
【００３３】
基板１５に設けられる載置部１６および第一の作用電極１３は、上部プレート２１の貫通孔２４から露出している。第一の作用電極１３の一部は、ウェル１１に入れられる測定液と接触するように設けられる。
【００３４】
電気化学測定デバイス３０のウェル１１は、上部プレート２１の窪み１１Ａおよび基板１５の上面１５Ａで形成される。ウェル１１を形成する壁７は、貫通孔２４の周囲に位置する上部プレート２１の一部である。壁７は、載置部１６を取り囲むように設けられている。壁７は、載置部１６からの距離が等しくなるように設けられていることが好ましい。
【００３５】
リーク検出電極１４１は、ウェル１１からの測定液の漏れをリーク電流として検出する。
【００３６】
リーク検出電極１４１は、電気化学測定デバイス３０の上面視において壁７の内壁面７Ａの下端を取り囲むように設けられている。壁７の周囲の略全周にリーク検出電極１４１を設けることにより、リーク検出電極１４１は、測定液の漏れが生じる壁７の位置によらず、リーク電流を検出することができる。リーク検出電極１４１は、例えば、一部分が途切れた（つまり、一部が開口した）リング形状である。リング形状の途切れた位置に、配線１３Ｃが設けられている。製造プロセスにおいて、第一の作用電極１３およびリーク検出電極１４１を同一工程で形成する場合は、このような構成とすることが好ましい。
【００３７】
リーク検出電極１４１の上方には、空間が設けられている。
【００３８】
また、リーク検出電極１４１は、壁７からの距離が等しい位置に設けられることが好ましい。
【００３９】
基板１５の周辺には、リーク検出電極１４１と同一面上に、リーク検出電極取出部１４１Ｂが配置されている。リーク検出電極取出部１４１Ｂは、リーク検出電極１４１と配線１４１Ｃを介して接続されている。リーク検出電極１４１に流れるリーク電流は、リーク検出電極取出部１４１Ｂから取り出される。リーク検出電極１４１は、上面視において内壁面７Ａの下端とリーク検出電極取出部１４１Ｂとの間に設けられる。
【００４０】
また、リーク検出電極１４１および配線１４１Ｃは絶縁体層１７で覆われている。絶縁体層１７は、例えば、５００ｎｍの厚みを有する。絶縁体層１７は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素または有機物等で構成される。
【００４１】
リーク検出電極１４１は、絶縁体層１７から露出した露出部１４１Ａを有する。露出部１４１Ａは、壁７の周囲に沿って、略全周に設けられることが好ましい。
【００４２】
リーク検出電極１４１は、載置部１６を基準として、第一の作用電極１３よりも離れた位置に形成される。つまり、リーク検出電極１４１の露出部１４１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ１は、第一の電極露出部１３Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ２よりも大きい。
【００４３】
リーク検出電極１４１は、例えば、白金、金または銀などの金属で構成される。また、リーク検出電極１４１は、炭素やコバルト酸リチウムなどの導電性の材料で構成されてもよい。
【００４４】
なお、第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１は、同じ材料で形成されることが好ましい。これにより、第一の作用電極１３およびリーク検出電極１４１は、同じプロセスを用いて、同時に形成することができる。
【００４５】
基板１５の下面１５Ｂには、外部の測定装置と接続するための接続部２６が設けられている。接続部２６は、第一の作用電極１３またはリーク検出電極１４１と電気的に接続されている。電気的接続には、ワイヤボンディングやビアホールなどを用いることができる。接続部２６は、下部プレート２２の貫通孔２５から露出している。
【００４６】
このように、接続部２６は、電気化学測定デバイス３０の下面よりも上側に設けられている。このような構成とすることにより、測定液が外部に漏れた際に、接続部２６が測定液で濡れたことを検出することができる。
【００４７】
なお、接続部２６の位置は、電気化学測定デバイス３０の下面側に限定されない。接続部２６は、外部の測定装置に合わせて任意の場所に設けることができる。
【００４８】
図２および図３に示すように、第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１との間には、電気化学測定デバイス３０の上面視において壁７の下端が設けられる。壁７の内壁面７Ａは、ウェル１１に面する面である。つまり、ウェル１１の内部と外部は、壁７で区切られている。
【００４９】
正常な電気化学測定デバイス３０において、ウェル１１内の測定液は、ウェル１１を形成する壁７により、ウェル１１の外部に漏れない。ここで、正常な電気化学測定デバイス３０とは、上部プレート２１と下部プレート２２との間の接合に欠陥がない電気化学測定デバイス３０である。したがって、正常な電気化学測定デバイス３０において、リーク検出電極１４１は、測定液と接触することはない。しかしながら、正常でない電気化学測定デバイス３０において、測定液は、ウェル１１の外部に漏れる場合がある。正常でない電気化学測定デバイス３０とは、上部プレート２１と下部プレート２２との間に隙間が生じた電気化学測定デバイス３０である。このとき、リーク検出電極１４１は、測定液と接触する。
【００５０】
図４は、電気化学測定システム５０を示す図である。
【００５１】
電気化学測定システム５０は、電気化学測定デバイス３０および電気化学測定装置４０を有する。電気化学測定デバイス３０は、接続部２６を介して電気化学測定装置４０に接続されている。
【００５２】
電気化学測定デバイス３０のウェル１１および貯留部２３には、測定液３２が注入されている。生体試料３１は、載置部１６に配置される。また、測定液３２には、対向電極１８が挿入されている。対向電極１８は、生体試料３１の電気化学測定に用いられる電気化学測定用の対向電極１８Ａおよびリーク検出用に用いられるリーク検出用の対向電極１８Ｂの２つの機能を有する。電気化学測定デバイス３０において、対向電極１８および第一の作用電極１３との間に流れる電流値が測定される。
【００５３】
対向電極１８は、例えば白金や、金や、銀などの貴金属で構成される。対向電極１８の材料は、測定時の測定液３２の組成、必要な電圧、電流等を考慮して選べばよい。
【００５４】
なお、第一の作用電極１３の電位をより正確に把握するため、測定液３２と接触する位置に参照電極を設けてもよい。参照電極は、例えば白金や、金や、銀などの貴金属で構成される。参照電極の材料は、測定時の培養液の組成、必要な電圧、電流等を考慮して選べばよい。
【００５５】
また、対向電極１８は、基板１５または、上部プレート２１の測定液３２と接触する位置に設けられていてもよい。
【００５６】
電気化学測定装置４０は、制御部４１と、測定部４２と、判定部４３とを有する。
【００５７】
制御部４１は、第一の作用電極１３、リーク検出電極１４１および対向電極１８に電気化学測定またはリーク電流検出用の電位を印加する。
【００５８】
例えば、第一の作用電極１３および対向電極１８Ａの間に電位を印加することにより、測定液３２を介して、第一の作用電極１３および対向電極１８Ａの間に電流が流れる。また、リーク検出電極１４１および対向電極１８Ｂの間に電位を印加することにより、測定液３２が漏れている場合には、リーク検出電極１４１および対向電極１８Ｂの間にリーク電流が流れる。
【００５９】
測定部４２は、第一の作用電極１３および対向電極１８Ａの間に流れる電流を測定する。電気化学測定装置４０は、測定部４２で測定した電流値を用いて、生体試料３１の状態を測定することができる。
【００６０】
また、測定部４２は、リーク検出電極１４１および対向電極１８Ｂの間に流れるリーク電流を測定する。つまり、測定部４２は、リーク検出電極１４１と接触する測定液３２の有無を検知する。判定部４３は、リーク電流が測定された場合（つまり、リーク検出電極１４１と測定液３２との接触を検知した場合）に、測定液３２がウェル１１から漏れていると判定する。
【００６１】
制御部４１、測定部４２および判定部４３は、センサや半導体からなる回路（プログラムを格納するメモリ、プログラムを実行するプロセッサなどを含む回路）などで構成される。制御部４１、測定部４２および判定部４３はそれぞれが独立した構成であっても、一つの構成であってもよい。
【００６２】
電気化学測定装置４０は、測定した電流値や判定結果等の情報を表示する表示部４４や、記憶する記憶部４５等を備えていてもよい。
【００６３】
なお、２つの機能を有する１つの対向電極１８を用いて説明したが、これに限定されない。例えば、電気化学測定用の対向電極１８Ａと、リーク検出用の対向電極１８Ｂとは、それぞれ別々に設けられてもよい。
【００６４】
図５は、電気化学測定デバイス３０Ａの動作を示す断面図である。
【００６５】
電気化学測定デバイス３０Ａは、正常でない電気化学測定デバイス３０を示す一例である。
【００６６】
電気化学測定デバイス３０Ａは、上部プレート２１の壁７と基板１５の絶縁体層１７との間に隙間３３を有する。測定液３２は、隙間３３を通って、ウェル１１の外部に漏れ出している。漏れた測定液３２は、リーク検出電極１４１と接触している。
【００６７】
このとき、リーク検出電極１４１と対向電極１８Ｂとは、測定液３２を介して電気的に接続される。そのため、リーク検出電極１４１と対向電極１８Ｂとの間に電位を印加すると、リーク検出電極１４１と対向電極１８Ｂとの間にはリーク電流が流れる。なお、測定液３２がウェル１１から漏れない場合、リーク検出電極１４１と対向電極１８Ｂとの間にリーク電流は流れない。したがって、リーク電流を測定することにより、測定液３２の漏れの有無を検出することができる。
【００６８】
なお、測定するリーク電流は、例えば、第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１との間に流れる電流であってもよい。このとき、制御部４１は、第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１との間に電位を印加する。第一の作用電極１３とリーク検出電極１４１との間に流れるリーク電流を用いても、測定液３２の漏れを検出することができる。
【００６９】
ただし、第一の作用電極１３をリーク電流の測定に用いることにより、第一の作用電極１３の劣化が進むという問題がある。第一の作用電極１３の劣化は、試料の電気化学測定にも影響を及ぼす。そのため、リーク電流の検出には、リーク検出電極１４１と対向電極１８を用いることが好ましい。リーク検出電極１４１と対向電極１８を用いることにより、リーク電流の測定に伴う第一の作用電極１３の劣化を抑制することができる。
【００７０】
また、電気化学測定デバイス３０は、複数のウェル１１が形成されてもよい。複数のウェル１１のそれぞれには、載置部１６および第一の作用電極１３およびリーク検出電極１４１が設けられる。対向電極１８は、全てのウェル１１または一つのウェル１１に設けられる。このとき、例えば、第一のウェル１１の測定液の漏れは、第一のウェル１１の周囲に設けられるリーク検出電極１４１と第一のウェル１１とは異なる第二のウェル１１に設けられた対向電極１８との間に流れるリーク電流を測定することにより検出できる。
【００７１】
なお、複数のウェル１１を有する電気化学測定デバイスは３０、第一のウェル１１のリーク検出電極１４１と第二のウェル１１の第一の作用電極１３との間に流れるリーク検出電極１４１を検出してもよい。
【００７２】
（変形例１）
以下、本実施の形態における変形例１に係る電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【００７３】
図６は、本変形例における電気化学測定デバイス６０の断面図である。図７は、本変形例における電気化学測定デバイス６０の一部であるウェルの底部分を模式的に示す上面図である。
【００７４】
電気化学測定デバイス６０が、図２に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、リーク検出電極１４１が第一の作用電極１３と異なる高さの位置に設けられている点である。
【００７５】
リーク検出電極１４１は、基板１５の上面１５Ａに設けられた絶縁体層１７の上面に形成されている。
【００７６】
電気化学測定デバイス６０は、例えば、以下の工程により製造される。
【００７７】
基板１５の上面１５Ａに、第一の作用電極１３を形成する。その後の、第一の作用電極１３を覆うように、絶縁体層１７を形成する。次に、絶縁体層１７の上面にリーク検出電極１４１を形成する。最後に、リーク検出電極１４１の一部を露出させるように絶縁体層１７Ａを形成する。なお、リーク検出電極１４１を覆う絶縁体層１７Ａは設けなくてもよい。
【００７８】
このように、リーク検出電極１４１は、絶縁体層１７を介して、配線１３Ｃの上部に積層される。つまり、配線１３Ｃの上部にも、リーク検出電極１４１が設けられる。
【００７９】
電気化学測定デバイス６０は、壁７の周囲に沿って全周にリーク検出電極１４１が設けられている。
【００８０】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス６０は、ウェル１１からの測定液の漏れを全ての方向において確実に検出することができる。
【００８１】
（変形例２）
以下、本実施の形態における変形例である電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【００８２】
図８は、本変形例における電気化学測定デバイス７０の一部であるウェルの底部分を模式的に示す上面図である。
【００８３】
電気化学測定デバイス７０が、図３に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、第一の作用電極１３を取り囲むように、第二の作用電極７１が設けられている点である。
【００８４】
第二の作用電極７１は、載置部１６の周囲に設けられる。第二の作用電極７１は、例えば、載置部１６を取り囲むように設けられたリング形状である。また、第二の作用電極７１は、載置部１６を中心とした同心円状であることが好ましい。第二の作用電極７１は、例えば４００ｎｍの厚みを有する。
【００８５】
第二の作用電極７１および配線７１Ｃは、絶縁体層１７で覆われている。
【００８６】
絶縁体層で覆われる第二の作用電極７１および配線７１Ｃは、測定液と直接接触しない。そのため、絶縁体層１７は、測定液が第二の作用電極７１および配線７１Ｃに接触することにより生じる不要な電流ノイズを抑制することができる。また、第二の作用電極７１および配線７１Ｃを保護することができる。
【００８７】
第二の作用電極７１は、絶縁体層１７から露出した第二の電極露出部７１Ａを有する。第二の電極露出部７１Ａは、ウェル１１内の測定液と接触することができる。
【００８８】
第二の作用電極７１は、載置部１６を基準として、第一の作用電極１３よりも離れた位置に設けられる。つまり、第二の電極露出部７１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ３は、第一の電極露出部１３Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ２よりも大きい。
【００８９】
壁７の内壁面７Ａの下端は、電気化学測定デバイス７０の上面視において第二の作用電極７１とリーク検出電極１４１との間に設けられる。つまり、リーク検出電極１４１の露出部１４１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ１は、第二の電極露出部７１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ３よりも大きい。
【００９０】
リング形状の第二の作用電極７１は、一部が途切れた（つまり、一部が開口した）構成である。第二の作用電極７１の途切れた部分に、第一の作用電極１３の配線１３Ｃが設けられている。
【００９１】
第二の作用電極７１は、上部プレート２１の貫通孔２４から露出している。
【００９２】
第二の作用電極７１は、例えば、白金、金または銀などの金属で構成される。また、第二の作用電極７１は、炭素やコバルト酸リチウムなどの導電性の材料で構成されてもよい。
【００９３】
なお、第一の作用電極１３と第二の作用電極７１とリーク検出電極１４１とは、同じ材料で形成されることが好ましい。これにより、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１およびリーク検出電極１４１は、同じプロセスを用いて、同時に形成することができる。
【００９４】
なお、第二の作用電極７１は、第一の作用電極１３の配線１３Ｃと重なるように設けられてもよい。このとき、第二の作用電極７１と配線３１Ｃとの間には、絶縁体の層が設けられる。リング形状の第二の作用電極７１は、繋がったリング形状であることが好ましい。
【００９５】
基板１５の周辺には、第二の電極取出部７１Ｂが配置されている。第二の電極取出部７１Ｂは、第二の作用電極７１と配線７１Ｃを介して接続されている。壁７は、配線１３Ｃおよび配線７１Ｃの一部と重なるように設けられている。
【００９６】
このように電気化学測定デバイス７０は、載置部１６から距離の異なる位置に、第一の作用電極１３と第二の作用電極７１とが設けられている。
【００９７】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス７０は、生体試料を含む測定液の電気化学測定を、生体試料からの距離が異なる複数の位置で行うことができる。そのため、電気化学測定デバイス７０は、生体試料からの距離に依存した測定液の変化を測定することができる。電気化学測定デバイス７０は、第二の作用電極７１がない電気化学測定デバイス３０と比べて、より正確に生体試料の状態を把握することができる。
【００９８】
（変形例３）
以下、本実施の形態における変形例である電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【００９９】
図９は、本変形例における電気化学測定デバイス８０の一部であるウェルの底部分を模式的に示す上面図である。
【０１００】
電気化学測定デバイス８０が、図３に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、第一の作用電極１３を取り囲むように、リーク検出用の対向電極８１が設けられている点である。
【０１０１】
対向電極８１は、載置部１６の周囲に設けられる。対向電極８１は、例えば、載置部１６を取り囲むように設けられたリング形状である。また、対向電極８１は、載置部１６を中心とした同心円状であることが好ましい。対向電極８１は、例えば４００ｎｍの厚みを有する。
【０１０２】
リング形状の対向電極８１は、一部が途切れた（つまり、一部が開口した）構成である。対向電極８１の途切れた部分に、第一の作用電極１３の配線１３Ｃが設けられている。
【０１０３】
なお、対向電極８１は、第一の作用電極１３の配線１３Ｃと重なるように設けられてもよい。このとき、対向電極８１と配線３１Ｃとの間には、絶縁体の層が設けられる。また、リング形状の対向電極８１は、繋がったリング形状であることが好ましい。
【０１０４】
基板１５の周辺には、対向電極取出部８１Ｂが配置されている。対向電極取出部８１Ｂは、対向電極８１と配線８１Ｃを介して接続されている。壁７は、配線１３Ｃおよび配線８１Ｃの一部と重なるように設けられている。
【０１０５】
対向電極８１および配線８１Ｃは、絶縁体層１７で覆われている。絶縁体層１７で覆われる対向電極８１および配線８１Ｃは、測定液と直接接触しない。そのため、絶縁体層１７は、測定液が対向電極８１および配線８１Ｃに接触することにより生じる不要な電流ノイズを抑制することができる。また、対向電極８１および配線８１Ｃを保護することができる。
【０１０６】
対向電極８１は、絶縁体層１７から露出した対向電極露出部８１Ａを有する。対向電極露出部８１Ａは、ウェル１１内の測定液と接触することができる。
【０１０７】
対向電極８１は、載置部１６を基準として、第一の作用電極１３よりも離れた位置に設けられる。つまり、対向電極露出部８１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ４は、第一の電極露出部１３Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ２よりも大きい。
【０１０８】
対向電極８１は、上部プレート２１の貫通孔２４から露出している。
【０１０９】
壁７の内壁面７Ａは、電気化学測定デバイス８０の上面視において対向電極８１とリーク検出電極１４１との間に設けられる。つまり、リーク検出電極１４１の露出部１４１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ１は、対向電極露出部８１Ａと載置部１６の中心との距離Ｌ４よりも大きい。
【０１１０】
対向電極８１は、例えば、白金、金または銀などの金属で構成される。また、対向電極８１は、炭素やコバルト酸リチウムなどの導電性の材料で構成されてもよい。
【０１１１】
なお、第一の作用電極１３と対向電極８１とリーク検出電極１４１とは、同じ材料で形成されてもよい。この場合、第一の作用電極１３、対向電極８１およびリーク検出電極１４１は、同じプロセスを用いて、同時に形成することができる。
【０１１２】
なお、対向電極８１は、電気化学測定用の対向電極として用いてもよい。
【０１１３】
このように、電気化学測定デバイス７０は、基板１５の上面に対向電極８１を有する。そのため、電気化学測定の際、対向電極１８を別に設ける必要がない。
【０１１４】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス８０は、電気化学測定における操作を減らすことができる。
【０１１５】
（変形例４）
以下、本実施の形態における変形例である電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【０１１６】
図１０は本実施の形態に係る変形例における電気化学測定デバイス９０の断面図である。
【０１１７】
電気化学測定デバイス９０が、図３に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、リーク検出電極１４１が樹脂で形成された壁７の内部に設けられている点である。
【０１１８】
プレート９１は、基板１５が埋設された電気化学測定デバイス９０の枠体である。
【０１１９】
プレート９１は、樹脂を用いた一体成型により形成される。壁７は、ウェル１１を形成するように設けられたプレート９１の一部である。
【０１２０】
リーク検出電極１４１は、壁７の内部に設けられている。つまり、壁７を構成する樹脂は、リーク検出電極１４１を覆うように設けられる。リーク検出電極１４１の表面は、壁７を構成する樹脂と接触している。
【０１２１】
正常でない電気化学測定デバイス９０は、基板１５とプレート９１との間に小さい隙間が生じる。また、リーク検出電極１４１と壁７との間にも小さい隙間が生じる。測定液は、正常でない電気化学測定デバイス９０の小さい隙間を毛細管現象により移動する。したがって、測定液は、リーク検出電極１４１まで移動することができる。これにより、電気化学測定デバイス９０は、測定液の漏れを検出することができる。
【０１２２】
電気化学測定デバイス９０は、例えば、以下のように製造される。
【０１２３】
第一の作用電極１３およびリーク検出電極１４１を形成した基板１５を準備する。次に、基板１５をプレート９１の金型に設置する。そして、基板１５を設置した金型に樹脂を充填する。最後に、流し込んだ樹脂を冷却して、基板１５を埋設したプレート９１を固化する。
【０１２４】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス９０を、大量に、かつ、低いコストで製造することができる。
【０１２５】
（変形例５）
以下、本実施の形態における変形例である電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【０１２６】
電気化学測定デバイス１００が、図３に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、内部に設けられた複数のウェル１１のうち、少なくとも１つのウェル１２０は、第一の作用電極１３の代わりに、リーク検出用の対向電極１２１を有するウェル１２０である点である。
【０１２７】
図１１は、本変形例における電気化学測定デバイス１００を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１における電気化学測定デバイス１００の１２−１２断面を模式的に示す断面図である。図１３は、電気化学測定デバイス１００の一部であるウェル１２０の底部分を模式的に示す上面図である。
【０１２８】
ウェル１２０は、上部プレート２１の壁７と基板１５により形成されている。ウェル１２０の底面には、リーク検出用の対向電極１２１が配置されている。
【０１２９】
ここで、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１および載置部１６はウェル１２０の内部に設けられない。つまり、生体試料３１は、ウェル１２０に載置されない。ウェル１２０内で試料の電気化学測定は行われない。
【０１３０】
ウェル１２０の内部には、例えば、リーク検出用の対向電極１２１のみが設けられる。ただし、対向電極１２１は、電気化学測定用の対向電極としての機能を有している。
【０１３１】
対向電極１２１は、例えば、円形である。対向電極１２１の厚さは、例えば、４００ｎｍである。
【０１３２】
基板１５の周辺には、対向電極取出部１２１Ｂが配置されている。対向電極取出部１２１Ｂは、対向電極１２１と配線１２１Ｃを介して接続されている。壁７は、配線１２１Ｃの一部と重なるように設けられている。
【０１３３】
対向電極１２１は、上部プレート２１の貫通孔２４から露出している。
【０１３４】
対向電極１２１および配線１２１Ｃは、絶縁体層１７で覆われている。絶縁体層１７で覆われる対向電極１２１および配線１２１Ｃは、測定液と直接接触しない。そのため、絶縁体層１７は、測定液が対向電極１２１および配線１２１Ｃに接触することにより生じる不要な電流ノイズを抑制することができる。また、対向電極１２１および配線１２１Ｃを保護することができる。
【０１３５】
対向電極１２１は、絶縁体層１７から露出した対向電極露出部１２１Ａを有する。対向電極露出部１２１Ａは、ウェル１２０内の測定液と接触することができる。
【０１３６】
対向電極１２１は、例えば、白金、金または銀などの金属で構成される。また、対向電極１２１は、炭素やコバルト酸リチウムなどの導電性の材料で構成されてもよい。
【０１３７】
また、対向電極１２１の周囲を取り囲むようにリーク検出電極１４１が設けられている。
【０１３８】
壁７の内壁面７Ａの下端は、電気化学測定デバイス１００の上面視において対向電極１２１とリーク検出電極１４１との間に設けられる。
【０１３９】
これにより、ウェル１２０においても、測定液３２の漏れを検出することができる。
【０１４０】
電気化学測定デバイス１００は、ウェル１１およびウェル１２０の上部に貯留部２３を有する。
【０１４１】
電気化学測定において、ウェル１１およびウェル１２０の内部には、測定液３２が充填される。また、測定液３２は、上部プレート２１の貯留部２３まで満たされる。これにより、ウェル１１に設けられるリーク検出電極１４１と、別のウェル１２０に設けられるリーク検出用の対向電極１２１は、ウェル１１、１２０および貯留部２３内の測定液３２を介して電気的に接続される。
【０１４２】
電気化学測定装置４０の制御部４１は、ウェル１１のリーク検出電極１４１とウェル１２０の対向電極１２１との間に電位を印加する。測定液３２がウェル１１から漏れていた場合、ウェル１１のリーク検出電極１４１とウェル１２０の対向電極１２１との間にリーク電流が流れる。電気化学測定装置４０は、リーク電流を測定することにより、ウェル１１における測定液３２の漏れを検出する。
【０１４３】
なお、第一のウェルは、ウェル１１を意味する。また、第二のウェルは、ウェル１２０を意味する。
【０１４４】
このような構成とすることにより、異なるウェル１２０に配置された対向電極１２１を用いて、ウェル１１内の測定液３２の漏れを検出することができる。
【０１４５】
同様に、ウェル１１に設けられた第一の作用電極１３または第二の作用電極７１とウェル１２０に設けられた対向電極１２１とも、測定液３２を介して電気的に接続される。したがって、電気化学測定デバイス１００は、ウェル１１の第一の作用電極１３とウェル１２０の対向電極１２１との間に電位を印加することにより、試料の電気化学測定を行うことができる。
【０１４６】
また、制御部４１は、ウェル１２０のリーク検出電極１４１とウェル１２０の対向電極１２１との間に電位を印加する。測定液３２がウェル１２０から漏れていた場合、ウェル１２０のリーク検出電極１４１とウェル１２０の対向電極１２１との間にリーク電流が流れる。電気化学測定装置４０は、リーク電流を測定することにより、ウェル１２０における測定液３２の漏れを検出することができる。なお、ウェル１２０では、試料の電気化学測定を行わないため、ウェル１２０の周囲のリーク検出電極１４１は、必ずしも必要ではない。
【０１４７】
このような構成とすることにより、電気化学測定デバイス１００は、ウェル１１に対して別に対向電極を設ける必要がない。そのため、電気化学測定デバイス１００は、電気化学測定における操作を減らすことができる。
【０１４８】
なお、対向電極は、ウェル１１に設けられ、または、挿入されていてもよい。
【０１４９】
また、別の例において、ウェル１２０の内部には、対向電極１２１および参照電極のみが配置される。なお、対向電極１２１は、リーク検出用の対向電極と電気化学測定用の対向電極を別に設けてもよい。
【０１５０】
（変形例６）
以下、本実施の形態における変形例６に係る電気化学測定デバイスについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
【０１５１】
図１４は、本変形例における電気化学測定デバイス１１０を用いた電気化学測定システム１３０を示す図である。電気化学測定システム１３０は、電気化学測定デバイス１１０および電気化学測定装置４０を有する。図１５は、本変形例における電気化学測定デバイス１１０の一部であるウェル１１の底部分を模式的に示す上面図である。
【０１５２】
電気化学測定デバイス１１０が、図２に示す電気化学測定デバイス３０と異なる点は、リーク検出部１４としてリーク検出変色部材１４２を用いた点である。
【０１５３】
リーク検出変色部材１４２は、測定液３２と接触することで変色する。電気化学測定システム１３０において、測定部４２は、ウェル１１から漏れた測定液３２によるリーク検出変色部材１４２の変色を検出する。検出する手段としては、例えば、制御部４１を介して接続されたイメージセンサ１５０を用いた画像認識や、視認などが挙げられる。例えば、イメージセンサ１５０を用いた場合、イメージセンサ１５０の出力信号を電気化学測定装置４０に入力することで測定液３２の漏れを検出できる。判定部４３は、測定部４２がイメージセンサ１５０を用いてリーク検出変色部材１４２の変色を検知した場合に、ウェル１１内の測定液３２が漏れていると判定できる。リーク検出部１４としてリーク検出変色部材１４２を用いる場合、リーク検出変色部材１４２に対する検出電極取出部や配線は設けなくてもよい。
【０１５４】
リーク検出変色部材１４２は、壁７の周囲に設けられる。リーク検出変色部材１４２は、電気化学測定デバイス１１０の上面視において、例えば、壁７を取り囲むように設けられたリング形状である。また、リーク検出変色部材１４２は、壁７の内壁面７Ａと同心円状であることが好ましい。
【０１５５】
リーク検出変色部材１４２は、例えば、水溶性色素１４２Ａを塗布した紙１４２Ｂで構成される。水溶性色素１４２Ａは、リング形状の紙１４２Ｂに対して周回方向に沿って連続的に塗布されている。水溶性色素１４２Ａは、リング形状の紙１４２Ｂに対して周回方向に沿って断続的に塗布されてもよい。水溶性色素１４２Ａは、リーク検出変色部材１４２の内周部分に配置している。水溶性色素１４２Ａは、測定液３２と接触することで紙１４２Ｂ内に溶け広がり紙１４２Ｂが変色する。なお、水溶性色素１４２Ａは、フルオレセインやフルオレセインナトリウムを用いることができる。フルオレセインやフルオレセインナトリウムは、水分と接触することで色調が変化するので、リーク検出変色部材１４２における変色が認識しやすくなる。また、リーク検出変色部材１４２の例として、水溶性色素１４２Ａでパターン形成した構造体を用いることができる。なお、この水溶性色素１４２Ａを含む構造体を用いる場合には、リーク検出変色部材１４２として紙１４２Ｂを用いなくてもよい。
【０１５６】
上部プレート２１は、例えば、光透過性が高いるガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で構成することが好ましい。
【０１５７】
上記、実施の形態１および変形例１〜６において、説明した第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出部１４および対向電極８１は、それぞれの構成を組み合わせることができる。構成を組み合わせた電気化学測定デバイスは、各構成に基づく効果を奏することができる。また、電気化学測定システムは、構成を組み合わせた電気化学測定デバイスと電気化学測定装置４０とで構成されてもよい。
【０１５８】
本実施の形態において、リング形状の第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出電極１４１および対向電極８１を用いて説明した。しかし、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出電極１４１および対向電極８１の形状は、リング形状に限定されない。例えば、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出電極１４１および対向電極８１は、点電極でもよい。また、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出電極１４１および対向電極８１は、多角形でも、楕円でもよい。
【０１５９】
また、第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出電極１４１、対向電極８１および載置部１６は、下部プレート２２に設けられていてもよい。
【０１６０】
なお、本発明において、「上面」「下面」「上方」「下方」等の方向を示す用語は電気化学測定デバイスの構成要素の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【０１６１】
以上、一つまたは複数の態様に係る電気化学測定デバイスおよび電気化学測定システムについて、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態および変形例に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態および変形例に施したものや、異なる実施の形態および変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本開示に係る電気化学測定デバイスおよび電気化学測定システムは、生体試料の活動状態を検査、解析するためのデバイスとして有用である。
【符号の説明】
【０１６３】
７    壁
７Ａ    内壁面
１１，１２０    ウェル
１３    第一の作用電極
１４１    リーク検出電極
１４２    リーク検出変色部材
１５    基板
１６    載置部
１７，１７Ａ    絶縁体層
２１    上部プレート
２２    下部プレート
２３    貯留部
２４，２５    貫通孔
２６    接続部
３０，３０Ａ，６０，７０，８０，９０，１００，１１０    電気化学測定デバイス
４０    電気化学測定装置
４１    制御部
４２    測定部
４３    判定部
４４    表示部
４５    記憶部
５０，１３０    電気化学測定システム
７１    第二の作用電極
１８，１８Ａ，１８Ｂ，８１，１２１    対向電極
９１    プレート
１５０    イメージセンサ
【図１】
2017047013.tif 000003
【図２】
2017047013.tif 000004
【図３】
2017047013.tif 000005
【図４】
2017047013.tif 000006
【図５】
2017047013.tif 000007
【図６】
2017047013.tif 000008
【図７】
2017047013.tif 000009
【図８】
2017047013.tif 000010
【図９】
2017047013.tif 000011
【図１０】
2017047013.tif 000012
【図１１】
2017047013.tif 000013
【図１２】
2017047013.tif 000014
【図１３】
2017047013.tif 000015
【図１４】
2017047013.tif 000016
【図１５】
2017047013.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月9日(2017.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
なお、複数のウェル１１を有する電気化学測定デバイス３０は、第一のウェル１１のリーク検出電極１４１と第二のウェル１１の第一の作用電極１３との間に流れるリーク電流を検出してもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
このように、電気化学測定デバイス８０は、基板１５の上面に対向電極８１を有する。そのため、電気化学測定の際、対向電極１８を別に設ける必要がない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
上部プレート２１は、例えば、光透過性が高いガラス、樹脂、シリコンまたはセラミックス等で構成することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５７】
上記、実施の形態および変形例１〜６において、説明した第一の作用電極１３、第二の作用電極７１、リーク検出部１４および対向電極８１は、それぞれの構成を組み合わせることができる。構成を組み合わせた電気化学測定デバイスは、各構成に基づく効果を奏することができる。また、電気化学測定システムは、構成を組み合わせた電気化学測定デバイスと電気化学測定装置４０とで構成されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定液を用いて試料を電気化学的に測定するための電気化学測定デバイスであって、
前記測定液が注入されてかつ前記試料が配置されるよう構成された第一のウェルと、
前記第一のウェルを形成する内壁面を有して前記第一のウェルを囲む壁と、
前記第一のウェルに接して設けられ、電位が印加される第一の作用電極と、
前記測定液の漏れを検出するリーク検出部と、を備え、
前記内壁面の下端は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記第一の作用電極と前記リーク検出部との間に設けられる、
電気化学測定デバイス。
【請求項２】
前記リーク検出部は、リーク電流を検出するリーク検出電極を有する、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項３】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記内壁面を取り囲むように設けられる、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項４】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視においてリング形状である、
請求項３に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項５】
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において一部が開口したリング形状である、
請求項４に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項６】
前記リーク電流は前記リーク検出電極に流れており、
前記リーク検出電極と同一面上に設けられるとともに、前記リーク検出電極と配線を介して接続され、前記リーク検出電極に流れる前記リーク電流を取り出すリーク検出電極取出部をさらに備え、
前記リーク検出電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記内壁面と前記リーク検出電極取出部との間に設けられる、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項７】
前記壁は樹脂で形成されており、
前記リーク検出電極は、前記壁の内部に設けられるとともに、
前記リーク検出電極の表面は、前記樹脂と接触している、
請求項２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項８】
前記第一のウェルの内部に設けられて前記試料を載置する載置部をさらに備え、
前記第一の作用電極は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記載置部を取り囲むように設けられる、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項９】
前記電気化学測定デバイスの上面視において前記第一の作用電極を取り囲むように設けられる第二の作用電極をさらに備える、
請求項８に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１０】
前記第一のウェルの内部に設けられて、電位が印加される対向電極をさらに備える、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１１】
前記第一のウェルと異なる第二のウェルと、
前記第二のウェル内に設けられて測定用の電位が印加される対向電極と、
前記第一のウェルおよび前記第二のウェルの上部に設けられて、前記第一のウェルおよび前記第二のウェルに注入される前記測定液を共通して溜めるための貯留部と、をさらに備える、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１２】
前記リーク検出部は、測定液と接触することで変色するリーク検出変色部材である、
請求項１に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１３】
前記リーク検出変色部材は、水溶性色素を塗布した紙である、
請求項１２に記載の電気化学測定デバイス。
【請求項１４】
測定液を用いて試料を電気化学的に測定する電気化学測定システムであって、
電気化学測定デバイスと、
電気化学測定装置と、
を備え、
前記電気化学測定デバイスは、
前記測定液が注入されてかつ前記試料が配置されるよう構成された第一のウェルと、
前記第一のウェルを形成する内壁面を有する壁と、
前記電気化学測定デバイスの上面視において前記壁で囲まれた領域に設けられて、電位が印加される作用電極と、
前記測定液の漏れを検出するリーク検出部と、
を備え、
前記内壁面の下端は、前記電気化学測定デバイスの上面視において前記作用電極と前記リーク検出部との間に設けられ、
前記電気化学測定装置は、
前記作用電極に電位を印加する制御部と、
前記リーク検出部と接触する測定液の有無を検知する測定部と、
前記測定部において前記リーク検出部と前記測定液との接触を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する判定部と、
を備える、
電気化学測定システム。
【請求項１５】
前記リーク検出部は、リーク電流を検出するリーク検出電極であり、
前記判定部は、前記リーク検出電極が前記リーク電流を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する、
請求項１４に記載の電気化学測定システム。
【請求項１６】
前記リーク検出部は、測定液と接触することで変色するリーク検出変色部材であり、
前記測定部は、前記リーク検出変色部材の変色を認識するイメージセンサを有し、
前記判定部は、前記イメージセンサが前記リーク検出変色部材の変色を検知した場合に、前記第一のウェル内の前記測定液が漏れていると判定する、
請求項１４に記載の電気化学測定システム。
【請求項１７】
前記電気化学測定装置は、前記第一のウェル内に前記測定液と接触するように挿入されて、電位が印加される対向電極をさらに備え、
前記リーク電流は前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れており、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項１８】
前記電気化学測定デバイスは、前記第一のウェルの内部に設けられて、電位が印加される対向電極をさらに備え、
前記リーク電流は前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れており、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項１９】
前記電気化学測定デバイスは、
前記第一のウェルと異なる第二のウェルと、
前記第二のウェル内に設けられて、電位が印加される対向電極と、
前記第一のウェルおよび前記第二のウェルの上部に設けられて、前記第一のウェルおよび前記第二のウェルに注入される前記測定液を共通して溜めるための貯留部と、をさらに備え、
前記測定部は、前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れる電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【請求項２０】
前記リーク電流は前記対向電極と前記リーク検出電極との間に流れており、
前記測定部は、前記作用電極と前記リーク検出電極との間に流れる前記リーク電流を測定する、
請求項１５に記載の電気化学測定システム。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2017047013.tif 000018
【国際調査報告】
2017047013.tif 000019
2017047013.tif 000020
2017047013.tif 000021
2017047013.tif 000022