(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を帯びることができる電極部を有し、液滴に変動電界を印加して撹拌を行うために用いる電界撹拌用電極において、
前記電極部が、前記液滴の上部に液滴と絶縁層となる空間を隔てて設置され、前記電極部の形状が、以下のＡ）又はＢ）の形状を有することにより、前記液滴を上下振動させながら回転させて撹拌することができることを特徴とする電界撹拌用電極：
Ａ）前記電極部が、前記液滴に向けて突出し、先端部の水平面からの高さがそれぞれ異なる２つ以上の凸部又はエッジを有する形状、又は
Ｂ）前記電極部が、前記液滴の異なる２箇所以上を覆い、前記液滴を覆う各部位の水平面からの高さが、それぞれ異なるように形成されている形状。
【請求項２】
前記電極部が前記Ａ）の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の電界撹拌用電極。
【請求項３】
前記電極部が、平板に２つ以上のライン状の凸部を有する形状であることを特徴とする、請求項２に記載の電界撹拌用電極。
【請求項４】
前記電極部が前記Ｂ）の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の電界撹拌用電極。
【請求項５】
前記電極部が前記液滴の異なる３箇所以上を覆うように形成されている形状を有することを特徴とする、請求項４に記載の電界撹拌用電極。
【請求項６】
液滴に変動電界を印加して撹拌を行う電界撹拌装置において、
請求項１〜５のいずれかに記載の電界撹拌用電極と、
変動電圧を前記電界撹拌用電極に供給する変動電圧発生装置を有することを特徴とする電界撹拌装置。
【請求項７】
液滴に変動電界を印加して撹拌を行う電界撹拌方法において、
下記（ａ）〜（ｃ）のステップを有することを特徴とする電界撹拌方法：
（ａ）容器内又は基板上に液滴を形成するステップ、
（ｂ）請求項１〜５のいずれかに記載の電界撹拌用電極を、前記容器又は前記基板の上部に液滴と絶縁層となる空間を隔てて設置するステップ、及び
（ｃ）前記電界撹拌用電極に変動電圧を供給するステップ。
【請求項８】
前記（ａ）のステップが、撥水フレームを設けたスライドガラス上に液滴を形成するステップであることを特徴とする、請求項７に記載の電界撹拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴（ドロップ）に変動電界を印加して液滴を撹拌するために用いる電界撹拌用電極であって、電界強度を偏在させることができる形状を有する電界撹拌用電極に関する。
また、本発明は、この電界撹拌用電極を有する電界撹拌装置、及びこの電界撹拌用電極を用いた電界撹拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは以前に、液滴に変動電界を印加して液滴を震動させることにより、液滴の撹拌を行う電界撹拌方法（非接触撹拌方法ともいう）を開発し、この電界撹拌方法を、核酸ハイブリダイゼーション、ＥＬＩＳＡ、細胞培養等に応用できることを見出した（特許文献１）。
この電界撹拌方法は、生体組織中の抗体と抗原とを反応させて目的のタンパク質の検出を行う「免疫組織化学」（いわゆる免疫染色）に応用することもでき、この方法によれば、染色時間を大幅に短縮することができるだけでなく、使用する抗体の量を少なくすることができるという、優れた効果を奏する方法である（特許文献２、非特許文献１）。
【０００３】
また、本発明者らは、スライドガラス上に特定のはっ水フレームを設けることにより、形成した液滴の径寸法のばらつきを抑制する技術も開発している（特許文献３）。
さらに、本発明者らは、抗原抗体反応を行った後に未反応の抗体を洗浄する工程において、洗浄液の液滴に変動電界を印加して撹拌することにより、効率よく洗浄を行う方法も開発している（特許文献４）。
【０００４】
本発明者らが以前に開発した電界撹拌方法の概要を、図９を用いて説明する。図９において、スライドガラス（１）上には液滴（２）が形成されている。液滴（２）は偏極するため、液滴の表面にはマイナス電荷（３）が存在している。また、液滴（２）の内部に溶解した分子にはマイナスにチャージする分子も存在する。そして、液滴（２）の上部には、絶縁層となる空間を隔てて、上部の平板電極（４）が設置され、スライドガラス（１）の下部には、下部の平板電極（５）が設置されている。これらの上下の平板電極（４，５）は、リード線（６）を介して、高圧アンプ（７）の正負の端子に接続されている。そして、高圧アンプ（７）にはファンクションジェネレータ（８）が接続されており、このファンクジェネレータ（８）で発生させた信号を高圧アンプ（７）で昇圧させて、これら上下の平板電極（４，５）に供給している。ファンクションジェネレータ（８）で発生させた信号は周期的に変動する波形となっているが、プラスに偏っているため、上部の平板電極（４）に供給される電圧信号は、常にプラスの値であり、その大きさが周期的に変動している。一方、下部の平板電極（５）に供給される電圧信号は、上部の平板電極（４）に供給される電圧信号と符号が逆の電圧信号であり、常にマイナスの値となっており、その大きさが周期的に変動している。
【０００５】
図９（Ａ）は、上下の平板電極（４，５）に供給されている電圧信号の絶対値が最小となっている時を示す断面図である。上部の平板電極（４）には、プラスの電圧信号が供給されるため、プラス電荷（９）が帯電している。一方、下部の平板電極（５）には、マイナスの電圧信号が供給されるため、マイナス電荷（３´）が帯電している。これらの電荷により上下の平板電極（４，５）の間には電界が発生している。
このため、液滴（２）に存在しているマイナス電荷（３）は、上部の平板電極（４）に帯電しているプラス電荷（９）に引き付けられるのと同時に、下部の平板電極（５）に帯電しているマイナス電荷（３´）と反発し、上向きの弱いクーロン力が液滴（２）に働く。
【０００６】
図９（Ｂ）は、上下の平板電極（４，５）に供給されている電圧信号の絶対値が最大となっている時を示す断面図である。上部の平板電極（４）に帯電するプラス電荷（９）は最大となっており、下部の平板電極（５）に帯電するマイナス電荷（３´）も最大となっている。
このため、液滴（２）に存在しているマイナス電荷（３）は、上部の平板電極（４）に帯電しているプラス電荷（９）に大きく引き付けられるのと同時に、下部の平板電極（５）に帯電しているマイナス電荷（３´）と大きく反発し、上向きの強いクーロン力が液滴（２）に働く。これにより、液滴（２）の中央部が大きく盛り上がった形状となる。
【０００７】
上下の平板電極（４，５）に帯電する電荷は、これらの電極に供給される電圧信号に応じて周期的に変動し、図９（Ａ）の状態と図９（Ｂ）の状態の間を周期的に往復することとなる。このため、液滴（２）は、この周期に従って振動することとなる。
このようにして、変動電界の印加により、液滴を撹拌することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１１９３８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０１３５９８号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６００６０号公報
【特許文献４】特開２０１４−１６００６１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】戸田洋、外９名、アクタ・ヒストケミカ・エト・サイトケミカ（Acta Histochemica et Cytochemica、略号ActaCytochem. Cytochem.）、日本組織細胞化学会、２０１１年６月３日発行、４４巻、３号、ｐ．１３３−１３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らが開発した従来の電界撹拌方法は、スライドガラス上に円形の液滴を形成し、平板電極を用いて液滴全面に一様な変動電界を印加することにより、液滴を撹拌する方法である。しかし、その撹拌方法は、液滴の中央部のピークが上下に振動するという単調な撹拌方法であった。また、従来の電界撹拌方法は、液滴の容量が大きくなると上下に大きく振動させる必要があり、効率が悪いものであった。
そこで、本発明は、液滴をより効率よく撹拌することができる新たな技術を開発すること目的とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究をした結果、液滴の全面を覆って一様な電界を印加する平板電極ではなく、特徴ある形状を有する電界撹拌用電極を用い、液滴に印加する変動電界を偏在させることで、液滴の容量が大きくなっても、効率よく液滴を撹拌することができることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１２】
すなわち、本発明は、電界撹拌用電極に関する第１発明と、電界撹拌装置に関する第２発明と、電界撹拌方法に関する第３発明を提供する。
第１発明は、電荷を帯びることができる電極部を有し、液滴に変動電界を印加して撹拌を行うために用いる電界撹拌用電極において、電極部が液滴の上部に液滴と絶縁層となる空間を隔てて設置され、電極部の形状が、Ａ）電極部が、液滴に向けて突出し、先端部の水平面からの高さがそれぞれ異なる２つ以上の凸部又はエッジを有する形状、又はＢ）電極部が、液滴の異なる２箇所以上を覆い、前記液滴を覆う各部位の水平面からの高さがそれぞれ異なるように形成されている形状を有することにより、液滴を上下振動させながら回転させることができることを特徴とする電界撹拌用電極に関する。
第１発明の電界撹拌用電極として、Ａ）の形状を有する電極部を用いる場合には、平板に２つ以上のライン状の凸部を有する形状の電極部とすることができる。
第１発明の電界撹拌用電極として、Ｂ）の形状を有する電極部を用いる場合には、液滴の異なる３箇所以上を覆うように形成された電極部とすることができる。
第２発明は、液滴に変動電界を印加して撹拌を行う電界撹拌装置において、第１発明の電界撹拌用電極と、変動電圧を電界撹拌用電極に供給する変動電圧発生装置とを有することを特徴とする電界撹拌装置に関する。
第３発明は、液滴に変動電界を印加して撹拌を行う電界撹拌方法において、（ａ）容器内又は基板上に液滴を形成するステップと、（ｂ）容器又は基板の上部に液滴と絶縁層となる空間を隔てて第１発明の電界撹拌用電極を設置するステップと、（ｃ）電界撹拌用電極に変動電圧を供給するステップとを有することを特徴とする電界撹拌方法に関する。
第３発明の電界撹拌方法においては、（ａ）のステップにおいて、撥水フレームを設けたスライドガラス上に液滴を形成した電界撹拌方法とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明の電界撹拌用電極は、これを液滴の電界撹拌に用いることにより、液滴を上下に振動させるだけでなく、液滴を回転させることができるため、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
また、第２発明の電界撹拌装置及び第３発明の電界撹拌方法は、第１発明の電界撹拌用電極を用いた装置及び方法であるので、同様に、液滴を上下に振動させるだけでなく、液滴を回転させることができるため、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電極部が２つの凸部を有する電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図１（Ａ）は、２つの凸部を有する電界撹拌用電極の斜視図を示し、図１（Ｂ）は、撥水フレームを設けたスライドガラスの平面図を示し、図１（Ｃ）は、撥水フレームを設けたスライドガラス上に形成した液滴に、２つの凸部を有する電界撹拌用電極を用いて変動電界を印加している状態の断面図を示す。
【図２】電極部が２つの凸部を有する電界撹拌用電極を用いて電界撹拌を行った場合における、液滴の振動の様子を示す図である。図２（Ａ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が最大である時を示し、図２（Ｂ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が中間値である時を示し、図２（Ｃ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が最小値である時を示す。
【図３】電極部が２つのエッジを有する電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図３（Ａ）は、２つのエッジを有する電界撹拌用電極の斜視図を示し、図３（Ｂ）は、撥水フレームを設けたスライドガラスの平面図を示し、図３（Ｃ）は、撥水フレームを設けたスライドガラス上に形成した液滴に、電極部が２つのエッジを有する電界撹拌用電極を用いて変動電界を印加している状態の断面図を示したものである。
【図４】液滴の２箇所を覆うように形成されている形状の電極部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図４（Ａ）は、撥水フレームを備えたスライドガラスの上部に、電界撹拌用電極を設置した状態を示す平面図である。また、図４（Ｂ）は、電界撹拌用電極を用いて、液滴に変動電界を印加した状態を示す断面図である。
【図５】液滴の分離した３箇所を覆うように形成された形状の電極部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す平面図である。
【図６】液滴の４箇所を覆うように形成された形状の電極部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す平面図である。
【図７】高さの異なる２つの凸部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図７（Ａ）は、高さの異なる２つの凸部を有する電界撹拌用電極を用いて、シャーレ中に形成した円形の液滴に変動電界を印加する状態を示す断面図である。図７（Ｂ）は、２つの凸部を有する電界撹拌用電極をシャーレの蓋を内側から見た平面図である。
【図８】４つに分割された形状の電極部を有する電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図８（Ａ）は、４つに分割された形状の電界撹拌用電極を用いて、シャーレ中に形成した液滴に変動電界を印加する状態を示す断面図である。また、図８（Ｂ）は、４つに分割された形状の電界撹拌用電極を備えたシャーレの蓋を内側から見た平面図である。
【図９】本発明者らが以前に開発した電界撹拌方法の概要を示す図である。図９（Ａ）は、上下の平板電極に供給されている電圧信号の絶対値が最小となっている時の断面図を示し、図９（Ｂ）は、上限の平板電極に供給されている電圧信号の絶対値が最大となっている時の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．本発明の電界撹拌用電極
本発明の電界撹拌用電極は、液滴に変動電界を印加して撹拌を行うために用いる電極であって、電荷を帯びることができる電極部を有し、その電極部の形状が以下のＡ）〜Ｅ）のいずれかの形状を有することにより、液滴に印加する電界強度を偏在させることができることを特徴とする。
Ａ）電極部が液滴に向けて突出した２つ以上の凸部又はエッジを有する形状、
Ｂ）電極部が液滴の分離した２箇所以上を覆うように形成されている形状、
Ｃ）電極部の各部位に異なる電圧を印加できるように分割された形状、
Ｄ）前記Ａ）〜Ｃ）の形状のうち２つ以上の形状が組み合わされた形状。
【００１６】
本発明において、「電極」とは、電圧源と接続されて電荷を帯びることにより電界を発生させることができる部品をいう。「電極」は、電荷を帯びることができる「電極部」を有し、その他に、リード線等を介して電圧源と接続することができる接続部や、電極の形状を保持するための保持部などを有することもできる。
「電極部」の材料については、電荷を帯びることができる材料であれば、如何なるものでもよいが、加工が容易で安定な金属を用いることが好ましい。金属の例としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌやこれらの合金等を用いることができる。
【００１７】
本発明において、「液滴」とは、表面張力により中央が盛り上がったドーム形状の溶液をいう。ここで、「溶液」とは、溶媒又は溶媒に他の物質が混合したものであれば如何なるものでもよく、これらに限定されるわけではないが、例えば、合成化合物、天然化合物、金属粒子等の化学物質、核酸、タンパク質、脂質等の生体分子、細胞、微生物、ウイルス、生体組織等の生物試料などが溶媒に混合したものを含む。
本発明において、「変動電界」とは、周期的に強さが変動する電界を意味する。この変動電界により、液滴の表面及び内部の電荷にクーロン力が働き、そのクーロン力の向きが周期的に変動することによって、液滴が振動して液滴内部の溶液が撹拌される。
【００１８】
次に本発明の電界撹拌用電極の電極部の特徴となる形状であるＡ）ついて説明する。
Ａ）の形状は、電極部が液滴に向けて突出した２つ以上の凸部又はエッジを有する形状である。
ここで、「凸部」とは、他の部位から液滴に向けて突出している部分を意味する。このような凸部は、液滴に近い位置に存在することとなり、また、エッジ効果により電荷が集中するため、液滴に印加する電界強度を偏在させることができる。このような凸部は、先端を尖らせることにより、エッジ効果によりさらに電荷を集中させることができる。
また、「エッジを有する」とは、板状又は棒状の部分が液滴に向けて端部（エッジ）を有している状態を意味する。このようなエッジは、液滴に近い位置に存在することとなり、また、エッジ効果により電荷が集中するため、液滴に印加する電界強度を偏在させることができる。
【００１９】
本発明のＡ）の形状を有する電極部を備えた電界撹拌用電極は、このような凸部又はエッジを２つ以上有することにより、電荷が２つの凸部又はエッジに集中し、また、２つの凸部又はエッジは液滴に一番近い位置に存在しているため、液滴に印加される電界は偏在し、２つの凸部又はエッジの周辺における電界強度が強くなっている。これにより、変動電界により生じる液滴面のピークを２箇所以上において発生させることができる。このため、液滴の振動を分散させて、液滴振動の振幅の大きさを抑えることが可能であり、大面積の液滴を撹拌することができるという効果を奏する。さらに、２つ以上のピークの分離・衝突を伴う振動により、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００２０】
尚、本発明の電界撹拌用電極は、液滴振動の振幅の大きさを抑えることが可能であるため、電極間距離を狭めることができる。また、液滴にタンパク質や細胞が含まれる場合には、液滴振動の振幅の大きさを抑えて、移動距離を短くすることができるため、これらのタンパク質や細胞を壊さずに撹拌することができる。
【００２１】
本発明のＡ）の形状において、「２つ以上の凸部又はエッジ」は、形成する液滴の表面積に応じて、凸部又はエッジの数を増やすことが好ましい。液滴の表面積が大きい場合には、凸部又はエッジの数を増やして振動する液滴面のピークの数を増やすことで、効率よく液滴中の溶液を撹拌することが可能となる。
また、本発明のＡ）の形状は、平板に２つ以上のライン状の凸部を有する形状とすることができる。このような形状の電極部を有する電界撹拌用電極は、撥水フレームを設けたスライドガラス上に長方形の大きな液滴を形成した場合に、これを電界撹拌するために好適に用いられる。
【００２２】
図１は、電極部が液滴に向けて突出した２つの凸部を有する、本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図１（Ａ）は、２つの凸部を有する電界撹拌用電極の斜視図を示し、図１（Ｂ）は、撥水フレームを設けたスライドガラスの平面図を示し、図１（Ｃ）は、撥水フレームを設けたスライドガラス上に形成した液滴に、２つの凸部を有する電界撹拌用電極を用いて変動電界を印加している状態の断面図を示したものである。尚、図１（Ｃ）の断面図は、図１（Ｂ）における点線（Ｘ）を含む鉛直面での断面図である。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、電界撹拌用電極の電極部（４００）は、縦長の平板電極において下方に向けて２つのライン状の凸部（１０）が突出した形状となっている。液滴に変動電界を印加する際には、この２つの凸部（１０）を下向きとして電界撹拌用電極を設置し、２つの凸部（１０）が液滴と対向するようにする。
図１（Ｂ）に示すように、液滴を形成するためのスライドガラス（１）上に、撥水フレーム（１１）が設けられている。撥水フレーム（１１）は、撥水性の材料で作られた長方形の枠状のシールであり、スライドガラス（１）に貼り付けられている。この撥水フレーム（１１）を設けたことにより、スライドガラス（１）のほぼ全面にわたる容量の大きな液滴を形成することが可能となる。ただし、スライドガラス（１）を指でつまむことができるように、撥水フレーム（１１）の大きさはスライドガラス（１）の大きさよりも小さなものとし、余白を残している。このような大容量の液滴を形成した場合には、従来の平板電極では効率よく電界撹拌することが難しいものであった。
【００２４】
図１（Ｃ）に示すように、撥水フレーム（１１）を備えたスライドガラス（１）上に液滴（２）を形成し、液滴（２）の上部には図１（Ａ）で示した２つの凸部を有する電極部（４００）を設置し、液滴（２）の下部には平板電極（５）を設置する。そして、電圧アンプ（７）とファンクションジェネレータ（８）を用いて、これらの２つの電極（４００，５）に変動電界を印加することにより、液滴（２）を震動させて撹拌することができる。
２つの凸部を有する電極部（４００）にプラスの電圧を印加した場合、エッジ効果により、プラス電荷（９）は２つの凸部（１０）に集中し、また、２つの凸部（１０）は液滴（２）に一番近い位置に存在しているため、液滴（２）に印加される電界は偏在し、２つの凸部（１０）の下部における電界強度が最も強くなっている。そのため、液滴（２）の表面又は内部に存在するマイナス電荷（３）には、２つの凸部（１０）に引き付けられる方向に、クーロン力が働く。この時、スライドガラス（１）の下部に設けた平板電極（５）には、マイナスの電圧が印加されるため、マイナス電荷（３´）が蓄積する。そして、液滴（２）の表面又は内部に存在するマイナス電荷（３）には、平板電極（５）のマイナス電荷（３´）と反発するように、上向きのクーロン力が働く。これらのクーロン力が合成されて、液滴（２）には、２つの凸部（１０）に引き付けられる方向にクーロン力が働き、液滴（２）には二つのピークが形成されることになる。
【００２５】
２つの凸部を有する本発明の電界撹拌用電極を用いて電界撹拌を行った場合における、液滴の振動の様子を図２に示す。
図２（Ａ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が最大である時を示し、図２（Ｂ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が中間値である時を示し、図２（Ｃ）は、電極に供給されている電圧信号の絶対値が最小値である時を示す。
【００２６】
図２（Ａ）は、図１（Ｃ）と同一の図であり、２つの電極（４００，５）に供給されている電圧信号の絶対値が最大となっている。このため、２つの凸部（１０）に引き付けられるように液滴（２）に働くクーロン力が最大となっており、液滴（２）には２つのピークが形成される。
図２（Ｂ）は、電圧信号の位相が９０度進行することにより、２つの電極（４００，５）に供給される電圧信号の絶対値が中間値となっている時を示している。この時には、２つの凸部（１０）に引き付けられるように液滴（２）に働くクーロン力が弱まり、２つの液滴面のピークは、通常の液滴の形状に戻ろうとして、２つのピーク同士が衝突する。この衝突により、液滴内の溶液は効率よく撹拌されることとなる。
図２（Ｃ）は、電圧信号の位相がさらに９０度進行することにより、２つの電極（４００，５）に供給される電圧信号の絶対値が最小値となっている時を示している。この時には、液滴（２）に働くクーロン力は最小となり、液滴（２）は通常の液滴の形状に戻っている。
【００２７】
二つの電極（４００，５）に供給される電圧信号は周期的に変化するため、図２（Ａ）→図２（Ｂ）→図２（Ｃ）→図２（Ｂ）→図２（Ａ）というように、液滴（２）の状態が周期的に変動する。これにより、液滴（２）は、２つのピークの分離と衝突を繰り返す振動を行うこととなる。この振動は、ピークが２つに分散されるため、液滴が上下に振動する振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、また、ピークが衝突する運動を伴うため、効率よく液滴中の溶液を撹拌することができる。
【００２８】
図３は、電極部が液滴に向けて突出した２つのエッジを有している、本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図３（Ａ）は、液滴に向けて２つのエッジを有する電界撹拌用電極の斜視図を示し、図３（Ｂ）は、撥水フレームを設けたスライドガラスの平面図を示し、図３（Ｃ）は、撥水フレームを設けたスライドガラス上に形成した液滴に、電極部が２つのエッジを有する電界撹拌用電極を用いて変動電界を印加している状態の断面図を示したものである。尚、図３（Ｃ）の断面図は、図３（Ｂ）における点線（Ｘ）を含む鉛直面での断面図である。
【００２９】
図３（Ａ）に示すように、電界撹拌用電極の電極部（４１０）は、断面が逆Ｕ字形となるように、電極版を折り曲げて成型した形状を有しており、下部に向けて２つのエッジ（１０´）を有する形状となっている。変動電界を印加する液滴を形成するには、図３（Ｂ）に示す撥水フレーム（１１）を備えたスライドガラス（１）を用いている。このスライドガラス上に形成した液滴に変動電界を印加する際には、図３（Ｃ）に示すように、２つのエッジ（１０´）を下向きとして電界撹拌用電極を設置し、２つのエッジ（１０´）が液滴と対向するようにする。
【００３０】
図３（Ｃ）に示すように、２つのエッジを有する電極部（４１０）にプラスの電圧信号を印加すると、エッジ効果により、プラス電荷（９）は２つのエッジ（１０´）に集中し、また、２つのエッジ（１０´）は液滴（２）に一番近い位置に存在しているため、液滴（２）に印加される電界は偏在し、２つのエッジ（１０´）の下部における電界強度が最も強くなっている。そのため、液滴（２）の表面又は内部に存在するマイナス電荷（３）には、２つのエッジ（１０´）に引き付けられる方向に、クーロン力が働く。その結果、液滴（２）には二つのピークが形成されることになる。
【００３１】
この２つのエッジを有する電極部（４１０）に供給する電圧を周期的に変動させると、図２に示す場合と同じように、液滴（２）は、２つのピークの分離と衝突を繰り返す振動を行うこととなる。この振動は、ピークが２つに分散されるため、液滴が上下に振動する振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、ピーク同士が衝突する運動を伴うため、効率よく液滴中の溶液の撹拌を行うことができる。
【００３２】
次に本発明の電界撹拌用電極の電極部の特徴となる形状であるＢ）ついて説明する。
Ｂ）の形状は、電極部が液滴の分離した２箇所以上を覆うように形成されている形状である。
ここで、「液滴の分離した２箇所以上を覆う」とは、平板電極のように液滴の全面を覆うのではなく、液滴の上部に電極部を設置した場合に、液滴が電極部に覆われる部分と覆われない部分とが生じ、その覆われる部分が分離した２箇所以上であることを意味する。
電界を偏在させるために、液滴が電極部に覆われる部分の合計を液滴全体の１〜６０％とすることが好ましい。より好ましくは、５〜４０％である。
【００３３】
本発明のＢ）の形状を有する電極部を備えた電界撹拌用電極は、電極部が液滴の分離した２箇所以上を覆うことにより、液滴に印加される変動電界が偏在して電極部が液滴を覆う２箇所以上の部分において強くなっている。これにより、変動電界により生じる液滴面のピークを２箇所以上において発生させることができる。このため、液滴の振動を分散させて、液滴振動の振幅の大きさを抑えることが可能であり、大面積の液滴を撹拌することができるという効果を奏する。さらに２つ以上のピークの分離・衝突を伴う振動により、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００３４】
本発明のＢ）の形状においては、撹拌する液滴の表面積に応じて、液滴の一部を覆う箇所の数を増やすことが好ましい。液滴の表面積が大きい場合には、液滴の一部を覆う箇所の数を増やして振動する液滴面のピークの数を増やすことで、効率よく液滴中の溶液を撹拌することが可能となる。
液滴の面積が大きい場合には、液滴の分離した３箇所以上を覆うように電極部を形成することが好ましい。
また、本発明のＢ）の形状を有する電極部を備えた電界撹拌用電極は、液滴の上部に設置するだけでなく、液滴の下部に設置することもでき、また、液滴に対して斜めになる位置も含む、液滴の周辺位置に設置することができる。
【００３５】
図４は、液滴の２箇所を覆うように形成されている形状を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。
図４（Ａ）は、撥水フレームを備えたスライドガラスの上部に、電界撹拌用電極を設置した状態を示す平面図である。また、図４（Ｂ）は、電界撹拌用電極を用いて、液滴に変動電界を印加した状態を示す断面図である。尚、図４（Ｂ）の断面図は、図４（Ａ）における点線（Ｘ）を含む鉛直面での断面図である。
図４（Ａ）に示すように、電界撹拌用電極の電極部（４２０）は、スライドガラス上に形成した液滴の上部に設置した場合に、液滴の分離した２箇所のみを覆う形状となっている。電極部（４２０）には、電圧源と接続するためのリード線（６）が設けられている。そして、図４（Ｂ）に示すように、電極部（４２０）にプラスの電圧信号を供給した場合、電極部（４２０）が存在する部分のみが電界強度が強くなる。したがって、液滴（２）の表面又は内部に存在するマイナス電荷（３）には、液滴（２）を覆う２箇所の電極部（４２０）の方向にクーロン力が働くこととなる。その結果、液滴（２）には二つのピークが形成されることとなる。
【００３６】
この電極部（４２０）に供給する電圧を周期的に変動させると、図２に示す場合と同じように、液滴（２）は、２つのピークの分離と衝突を繰り返す振動を行うこととなる。この振動は、ピークが２つに分散されるため、液滴が上下に振動する振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、ピーク同士が衝突する運動を伴うため、効率よく液滴中の溶液の撹拌を行うことができる。
【００３７】
図５は、液滴の分離した３箇所を覆うように形成されている形状を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す平面図である。
図５に示すように、撥水フレーム（１１）を有するスライドガラス（１）の上部に、電界撹拌用電極を設置している。電界撹拌用電極の電極部（４３０）は、リード線（６）と接続しており、また、保持部（１２）によって形状を維持されており、これらにより電界撹拌用電極が構成されている。
この電界撹拌用電極を用いて液滴に変動電界を印加し、電界撹拌を行った場合には、液滴の液面に３つのピークが生じ、３つのピークの分離と衝突を繰り返す振動を行うこととなる。この振動は、ピークが３つに分散されるため、液滴が上下に振動する振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、ピーク同士が衝突する運動を伴うため、効率よく液滴中の溶液の撹拌を行うことができる。
【００３８】
図６は、液滴の４箇所を覆うように形成されている形状の電極部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す平面図である。
図６に示すように、スライドガラス（１）の上部に電界撹拌用電極を設置している。電極部（４４０）は、４つの長方形の電極部を有し、それぞれが狭い幅の電極部で連結されるように形成されている。そして、電極部（４４０）はリード線（６）と接続しており、これらの電極部は保持部（１２）によって一定の形状に保持されている。これらにより電界撹拌用電極が構成されている。
この電界撹拌用電極を用いて液滴に変動電界を印加し、電界撹拌を行った場合には、液滴の液面に４つのピークが生じ、４つのピークの分離と衝突を繰り返す振動を行うこととなる。この振動は、ピークが４つに分散されているため、液滴が上下に振動する振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、ピーク同士が衝突する運動を伴うため、効率よく液滴中の溶液の撹拌を行うことができる。
【００３９】
電極部が液滴に向けて突出した２つ以上の凸部又はエッジを有するＡ）の形状となっている電界撹拌用電極においては、この２つ以上の凸部又はエッジの先端部の水平面からの高さを、それぞれ異なるものとすることができる。このような電界撹拌用電極を用いて、円形の液滴に変動電界を印加すると、液滴が上下に振動するだけでなく、液滴が回転することにより、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
また、電極部が液滴の分離した２箇所以上を覆うように形成されているＢ）の形状となっている電界撹拌用電極においては、液滴の分離した各箇所を覆う電極部の各部位の水平面からの高さを、それぞれ異なるものとすることができる。このような電界撹拌用電極を用いて、円形の液滴に変動電界を印加すると、液滴が上下に振動するだけでなく、液滴が回転することにより、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００４０】
ここで、円形の液滴とは、真円の形状の液滴だけでなく、楕円形の形状の液滴であってもよい。
そして、２つ以上の凸部又はエッジの高さ、又は、液滴の分離した各箇所を覆う電極部の各部位の高さは、０．１〜１０度の傾斜ができるように、異なる高さとすることが好ましい。
【００４１】
図７は、高さの異なる２つの凸部を有する本発明の電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図７（Ａ）は、高さの異なる２つの凸部を有する電界撹拌用電極を用いて、シャーレ中に形成した円形の液滴に変動電界を印加する状態を示す断面図である。図７（Ｂ）は、２つの凸部を有する電界撹拌用電極をシャーレの蓋を内側から見た平面図である。
図７（Ａ）に示すように、皿状の容器であるシャーレ（１３）の隅部に台座（１４）を設ける事により、シャーレ（１３）に大容量の液滴（２）を形成することができる。この液滴（２）に変動電界を印加するために、シャーレの蓋（１５）の内側には、電界撹拌用電極の電極部（４５０）が設けられている。そして、シャーレの下部には平板電極（５）が設置されている。図７（Ｂ）に示すように、シャーレの蓋（１５）に設けられた電界撹拌用電極の電極部（４５０）は円形のリング状の電極板に高さの異なる２つの凸部（１０）を有する形状を有している。
【００４２】
図７（Ａ）に示すように、高圧アンプ（７）とファンクションジェネレータ（８）を用いて、シャーレの蓋（１５）に設けられた電極部（４５０）とシャーレの下部に設けられた平板電極（５）に変動電界を印加することにより、大容量の液滴を振動させて撹拌することができる。このとき断面から見ると、一方の凸部（１０）の方が液滴に近くなっているため、２つの凸部のうち液滴に近い位置にある凸部の方が若干強い変動電界を液滴に印加することとなる。このため、図７（Ａ）の矢印に示すように、２つの凸部（１０）に液滴（２）が引き付けられる力は、一方の方が若干大きくなる。このため、液滴（２）には上下の振動だけでなく、回転運動が生じ、効率よく液滴（２）を撹拌することが可能となる。
【００４３】
次に本発明の電界撹拌用電極の電極部の特徴となる形状であるＣ）ついて説明する。
Ｃ）の形状は、電極部の各部位に異なる電圧を供給できるように分割された形状である。Ｃ）の形状は、液滴の少なくとも２箇所以上を覆う電極部からなり、それぞれの部位が電気的に連続していない形状であれば、どのようなものでもよい。Ｃ）の形状の例としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、円をｎ＋２個（以下、ｎは正の整数）に分割したものしたもの、正方形をｎ＋１の２乗個に分割したものなどが挙げられる。円を分割する場合には、扇形に分割することもでき、また、半径のそれぞれ異なる複数のリングに分割することもできる。好ましくは、円を均等に３つの扇形に分割することが好ましい。分割した電極は、ある程度距離を隔てて配置してもよく、また、それぞれの部位の形状をつなぎあわせた場合に特定の形状となることを要せず、それぞれの部位が関連性のない形状であってもよい。
【００４４】
本発明のＣ）の形状を有する電極部を備えた電界撹拌用電極は、それぞれの部位に異なる電圧を供給することができるので、液滴に印加される変動電界を偏在させて、変動電界により生じる液滴面のピークを、異なる２箇所以上において発生させることができる。このため、液滴の振動を各部位で分散して行い、液滴振動の振幅を抑えることが可能であり、大面積の液滴を撹拌することができるという効果を奏する。さらに、複雑な液滴の振動を行うことができるため、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００４５】
特に、回転対称となるように分割されている電極部を有する電界撹拌用電極を用いた場合には、変動電圧を供給する部位を右回り又は左回りに順次切り替えていくことにより、電界強度が偏在している箇所を回転させることができる。これにより、液滴において上下に震動している位置を回転させることができ、回転運動によっても撹拌をすることができるという効果を奏する。
また、それぞれの部位に供給する変動電界の位相をずらすことによっても、液滴を回転させることもできるという効果を奏する。例えば、円を３つの扇形に均等に分割した電極部を有する電界撹拌用電極を用い、それぞれの部位に供給する電圧信号の位相を１２０度ずつずらすことによって、液滴を回転させることができる。
【００４６】
図８は、４つに分割された形状の電極部を有する電界撹拌用電極の一実施形態を示す図である。図８（Ａ）は、４つに分割された形状の電界撹拌用電極を用いて、シャーレ中に形成した液滴に変動電界を印加する状態を示す断面図である。また、図８（Ｂ）は、４つに分割された形状の電界撹拌用電極を備えたシャーレの蓋を内側から見た平面図である。
【００４７】
図８（Ａ）に示すように、シャーレ（１３）の内側の周辺部に台座（１４）を設けることにより、シャーレ（１３）に大容量の液滴（２）を形成している。そして、この液滴（２）に変動電界を印加するため、シャーレの蓋（１５）には、電界撹拌用電極が設けられている。そして、シャーレの下部には円形の平板電極（５）が設置されている。図８（Ｂ）に示すように、電界撹拌用電極の電極部（４６１，４６２，４６３，４６４）は円が４つに分割された扇形の形状を有しており、それぞれが電気的に分離している。そして、分割された４つの部位のそれぞれが、リード線（６）を介してスイッチング回路（１６）に連結されている。このスイッチング回路（１６）は、電圧信号を印加する４つのリード線（６）への接続を切り替えることにより、任意の電極部に電圧を印加できるようになっている。例えば、電極部（４６１）にのみ電圧を印加した場合には、図８（Ａ）の矢印の方向に液滴（２）が引き付けられるクーロン力が働くこととなる。
【００４８】
高圧アンプ（７）とファンクションジェネレータ（８）を用いて、シャーレの蓋（１５）に設けられた電極部（４６１，４６２，４６３，４６４）に電圧信号を印加する。このとき、スイッチング回路（１６）により、電圧を印加する部位が右回り又は左回りに回転するように切り替えを行う。これにより、電圧信号を印加された電極部の下部において振動が生じるが、その振動の位置が回転することとなる。このため、上下の運動だけでなく、回転運動によっても撹拌をすることができるため、液滴振動の振幅の大きさを抑えつつ、大面積の液滴の撹拌を可能とし、効率よく液滴を撹拌することができる。
【００４９】
次に本発明の電界撹拌用電極の電極部の特徴となる形状であるＤ）ついて説明する。
Ｄ）の形状は、前述のＡ）〜Ｃ）の形状のうちの２つ以上の形状が組み合わされた形状である。ここで、「組み合わせた形状」とは、Ａ）〜Ｃ）の特徴のうち２つ以上の特徴を有する１つ電極部の形状を意味するだけでなく、Ａ）〜Ｃ）のいずれかの特徴を有する電極部とＡ）〜Ｃ）のうちその他の特徴を有する電極部とを組み合わせて電界撹拌用電極に用いることも意味する。
【００５０】
２．本発明の電界撹拌装置
本発明の電界撹拌装置は、液滴に変動電界を印加して撹拌を行う装置であって、上記の本発明の電界撹拌用電極と、変動電圧を電界撹拌用電極に供給する変動電圧発生装置とを有することを特徴とする。
ここで、「変動電圧発生装置」としては、変動する電圧を発生させることができるものであればどのようなものでもよく、二つ以上の装置を組み合わせたものであってもよい。例えば、変動電圧発生装置として、電圧アンプと、電圧アンプに信号を供給するファンクションジェネレータとを有する装置を用いることが好ましい。
また、本発明の電界撹拌装置は、電界撹拌用電極として、Ｃ）電極部の各部位に異なる電圧を供給できるように分割された形状の電極部を有する電界撹拌用電極を用いた場合には、各部位に印加する変動電圧の切り替えができるように、分割された各部位と変動電圧発生装置との接続を切り替えるスイッチング回路をさらに有することが好ましい。
【００５１】
３．本発明の電界撹拌方法
本発明の電界撹拌方法は、液滴に変動電界を印加して撹拌を行う方法であって、下記（ａ）〜（ｃ）のステップを有することを特徴とする。
（ａ）容器内又は基板上に液滴を形成するステップ
（ｂ）本発明の電界撹拌用電極を、容器又は基板の周辺に設置するステップ、
（ｃ）電界撹拌用電極に変動電圧を供給するステップ。
尚、（ａ）〜（ｃ）のステップは、どのような順序で行ってもよく、例えば、これらに限定されるわけではないが、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順序で行っても、（ｂ）→（ａ）→（ｃ）の順序で行ってもよい。
【００５２】
本発明の電界撹拌方法の（ａ）のステップにおいて、「容器」や「基板」とは、液滴を形成できるようなものであればどのようなものでもよい。「容器」の例としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、シャーレ、マイクロタイタープレート、ビーカー、バイアル、ガラス瓶等を挙げることができ、「基板」の例としては、これらに限定されるわけではないが、スライドガラス、プラスチック基板、撥水性材料の基板等を挙げることができる。
基板としてスライドガラスを用いる場合には、大容量の液滴を形成できるように、撥水フレームを設けることが好ましい。本発明の電界撹拌用電極は、このような大容量の液滴を形成した場合でも、効率よく撹拌することができるという効果を奏する。
【００５３】
本発明の電界撹拌方法の（ｂ）のステップにおいて、電界撹拌用電極を設置する「容器又は基板の周辺」とは、容器又は基板に形成された液滴に変動電界を印加できる位置であればどの位置であってもよく、容器又は基板の上部、下部、側部、斜めになる位置であってもよい。しかし、液滴を上下に震動させるためには、容器又は基板の上部又は下部に電界撹拌用電極を設置することが好ましい。そして、液滴を上部から引っ張ることにより、液滴を崩壊させることなく振動させることが可能なため、容器又は基板の上部に電界撹拌用電極を設置するのがより好ましい。
電界撹拌用電極は、１つだけ設置すれば変動電界を液滴に印加することが可能である。しかし、強い変動電界を印加するためには、液滴を挟んで対となる２つの電極を設置し、それぞれの電極に符号が逆の電圧信号を供給すると、電気力線が必ず液滴を通過して変動電界が印加されることとなるので好ましい。この場合、一方の電極として本発明の電界撹拌用電極を用い、他方の電極として平板電極を用いれば、強度が偏在した変動電界を印加することができる。本発明の電界撹拌用電極は、容器又は基板の上部に設置するのが好ましいため、平板電極をさらに用いる場合には、容器又は基板の下部に平板電極を設けることが好ましい。また、電界の偏在状態を予測することが簡単でない場合もあるが、上部の電極と下部の電極の両方とも、本発明の電界撹拌用電極を用いる形態であってもよい。
【００５４】
本発明の電界撹拌方法の（ｃ）のステップにおいて、供給する変動電圧は、液滴を震動させるものであればどのような電圧、周期、波形の条件であってもよい。供給する電圧の大きさは、液滴の大きさにより異なるが、十分に撹拌効果を生じさせるためには、０．３５〜２．５ｋｖ／ｍｍとするのが好ましい。また、変動電圧の周期は、０．１〜８００Ｈｚとするのが好ましい。変動電圧を発生させるための信号は、方形波、正弦波、三角波、ノコギリ波などを使用することができるが、撹拌効率を高めるためには、瞬間的な変化の大きい方形波を用いるのが好ましい。また、液滴に波を生じさせるような動きにより撹拌を行う場合には、正弦波を用いることが好ましい。変動電圧を発生させるための信号は、プラスに偏った波形を用いることができ、また、プラスとマイナスの間を反転する波形もしくはマイナスに偏った波形を用いることもできる。
液滴の上下に電極を設けて変動電界を印加する場合、上部の電極には必ずプラスの電圧信号を供給する必要があるわけではない。例えば、上部の電極にマイナスに偏った電圧信号を供給して、下部の電極にそれとは符号が逆の電圧信号を印加して、液滴を撹拌することができる。また、上部の電極をアースとし、下部の電極のみにマイナスに偏った電圧信号を供給しても、液滴を撹拌することができる。
【００５５】
本発明の電界撹拌方法の（ｂ）のステップにおいて、同一又は異なる種類の電界撹拌用電極を複数個使用して、これらを容器又は基板の周辺に配置し、
（ｃ）のステップにおいて、複数個の電界撹拌用電極に、それぞれ異なる変動電圧を供給することができる。このような電界撹拌方法を用いれば、より複雑な振動を液滴に与えることができ、効率よく撹拌することが可能になるという効果を奏する。
本発明において、「それぞれ異なる変動電圧を供給」とは、それぞれの電極又は部位に、電圧、周波数、波形等が異なる変動電圧を印可することをいう。
【００５６】
本発明の電界撹拌方法は、２つ以上の凸部又はエッジの先端部の水平面からの高さを、それぞれ異なるものとすることにより、又は、液滴の分離した各箇所を覆う電極部の各部位の水平面からの高さを、それぞれ異なるものとすることにより、液滴を回転させることもできる。
すなわち、本発明は、下記（ａ）〜（ｃ）のステップを有することを特徴とする電界撹拌方法を提供する。
（ａ）容器内又は基板上に円形の液滴を形成するステップ、
（ｂ）液滴に向けて突出した２つ以上の凸部又はエッジを有し、これらの凸部又はエッジの先端部の水平面からの高さがそれぞれ異なっている電極部を有する電界撹拌用電極、又は、液滴の分離した２箇所以上を覆うように形成され、各部位の水平面からの高さがそれぞれ異なっている電極部を有する電界撹拌用電極を、容器又は基板の周辺に設置するステップ、
（ｃ）電界撹拌用電極に変動電界を供給するステップ。
この電界撹拌方法によれば、液滴が上下に振動するだけでなく、液滴が回転することにより、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００５７】
図７は、この方法の一実施形態を示す図である。
前述のように、シャーレ（１３）内には、大容量の液滴（２）が形成されており、この液滴（２）に変動電界を印加するために、シャーレの蓋（１５）の内側には、電界撹拌用電極の電極部（４５０）が設けられている。図７（Ｂ）に示すように、シャーレの蓋（１５）に設けられた電界撹拌用電極の電極部（４５０）は円形のリング状の電極板に高さの異なる２つの凸部（１０）を有する形状を有している。そして、高圧アンプ（７）とファンクションジェネレータ（８）を用いて、シャーレの蓋（１５）に設けられた電極部（４５０）とシャーレの下部に設けられた平板電極（５）に変動電界を印加することにより、大容量の液滴を振動させて撹拌することができる。このとき断面から見ると、一方の凸部（１０）の方が液滴に近くなっているため、２つの凸部のうち液滴に近い位置にある凸部の方が若干強い変動電界を液滴に印加することとなる。このため、図７（Ａ）の矢印に示すように、２つの凸部（１０）に液滴（２）が引き付けられる力は、一方の方が若干大きくなる。このため、液滴（２）には上下の振動だけでなく、回転運動が生じ、効率よく液滴（２）を撹拌することが可能となる。
【００５８】
本発明の電界撹拌方法は、回転対称となるように分割されている電極部を有する電界撹拌用電極を用いて、液滴に回転運動を生じさせることもできる。
すなわち、本発明は、下記（ａ）〜（ｃ）のステップを有することを特徴とする電界撹拌方法を提供する。
（ａ）容器内又は基板上に液滴を形成するステップ、
（ｂ）電極部の形状が回転対称となるように分割されており、分割された各部位に異なる電圧を供給できる電界撹拌用電極を、容器又は基板の周辺に設置するステップ、
（ｃ）電界撹拌用電極の分割された電極部の各部位に、変動電圧が印加される部位が右回り又は左回りに順次切り替わるように、変動電圧を印加するステップ。
【００５９】
この方法によれば、変動電圧が印加された電極部の下部において液面のピークを有する振動が生じるが、そのピークの位置が回転することとなる。このため、上下の運動だけでなく、回転運動によっても撹拌をすることができるため、液滴振動の振幅の大きさを抑えつつ、効率よく液滴を撹拌することができるという効果を奏する。
【００６０】
図８は、この方法の一実施形態を示す図である。
前述したように、シャーレ（１３）内には、大容量の液滴（２）が形成されており、この液滴（２）に変動電界を印加するため、シャーレの蓋（１５）には、電界撹拌用電極が設けられている。この電界撹拌用電極の電極部（４６１，４６２，４６３，４６４）は円が４つに分割された扇形の形状を有しており、それぞれが電気的に分離している。そして、分割された４つの部位のそれぞれが、リード線（６）を介してスイッチング回路（１６）に連結されている。このスイッチング回路は、電圧信号を印加する４つのリード線を切り替えることにより、任意の電極部に電圧を印加できるようになっている。そして、高圧アンプ（７）とファンクションジェネレータ（８）を用いて、シャーレの蓋（１５）に設けられた電極部（４６１，４６２，４６３，４６４）に電圧信号を印加する。このとき、スイッチング回路により、電圧を印加する部位が右回り又は左回りに回転するように切り替えを行う。これにより、電圧信号を印加された電極部の下部において振動が生じるが、その振動の位置が回転することとなる。このため、上下の運動だけでなく、回転運動によっても、液滴の撹拌をすることができ、液滴振動の振幅の大きさを抑えつつ、効率よく液滴を撹拌することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の電界撹拌用電極、電界撹拌装置及び電界撹拌方法は、免疫染色、核酸検出、ＥＬＩＳＡ等を迅速に行うことを可能とするため、臨床検査又は研究用の装置の分野において、極めて有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１    ・・・    スライドガラス
２    ・・・    液滴
３    ・・・    マイナス電荷
４    ・・・    上部の平板電極
４００，４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６１，４６２，４６３，４６４
・・・    電極部
５    ・・・    下部の平板電極
６    ・・・    リード線
７    ・・・    高圧アンプ
８    ・・・    ファンクションジェネレータ
９    ・・・    プラス電荷
１０，１０´  ・・・    凸部又はエッジ
１１  ・・・    撥水フレーム
１２  ・・・    保持部
１３  ・・・    シャーレ
１４  ・・・    台座
１５  ・・・    シャーレの蓋
１６  ・・・    スイッチング回路
【要約】      （修正有）【課題】大面積の液滴を効率よく撹拌する技術を提供する。【解決手段】液滴に変動電界を印加して撹拌を行うために用いる電界撹拌用電極４００において、電極部４００の形状が以下のＡ）〜Ｄ）のいずれかの形状を有する。Ａ）電極部４００が液滴２に向けて突出した２つ以上の凸部又はエッジ１０を有する形状。Ｂ）電極部４００が液滴２の分離した２箇所以上を覆うように形成されている形状。Ｃ）電極部４００の各部位に異なる変動電圧を供給できるように分割された形状。Ｄ）前記Ａ）〜Ｃ）の形状のうち２つ以上の形状が組み合わされた形状。【選択図】図１【図１】
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【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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