(57)【要約】【課題】センサ面上に載置される試料に対して最適の状態で培養液を供給することができ、例えば試料が細胞組織であるような場合、これを培養しながら、イオン濃度など化学物質の濃度を測定することのできる光走査型化学顕微鏡を提供すること。【解決手段】半導体基板１０の上面にセンサ面１２を有するセンサユニット２を、センサトレイ３に着脱自在に保持し、このセンサトレイ３側から前記半導体基板１０に対して光源部４からの光Ｌを二次元的に照射するようにした光走査型化学顕微鏡において、前記センサ面１２上に載置される試料３１に対して所定温度に温調された培養液３２を前記センサ面１２に対して流通的に供給できるように構成した。【選択図】　　　図１
2004069505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上面にセンサ面を有するセンサユニットを、センサトレイに着脱自在に保持し、このセンサトレイ側から前記半導体基板に対して光源部からの光を二次元的に照射するようにした光走査型化学顕微鏡において、前記センサ面上に載置される試料に対して所定温度に温調された培養液を前記センサ面に対して流通的に供給できるように構成したことを特徴とする光走査型化学顕微鏡。
【請求項２】
センサユニットは、センサ面を有するセンサ本体と、このセンサ本体の底面側に分離自在に設けられる機械的強度補強部材と、これらセンサ本体と前記機械的強度補強部材を重ね合わせた状態でそれらの上下両面に分離自在に設けられるセンサカバーおよびセンサホルダとからなる請求項１に記載の光走査型化学顕微鏡。
【請求項３】
センサ面を覆うキャップ体またはセンサユニットに培養液の導入部および導出部を形成した請求項１または２に記載の光走査型化学顕微鏡。
【請求項４】
センサトレイの内部にセンサユニットおよびセンサトレイを温調するための恒温水を循環させるようにした請求項１〜３のいずれかに記載の光走査型化学顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶液などの試料における例えばｐＨなどイオン濃度の二次元分布を測定することのできる光走査型化学顕微鏡に関する。
【０００２】
【発明の背景】
上記光走査型化学顕微鏡として、例えば、特開平１１−３７９５３号公報や、特開２００１−７４６９１号公報に記載されるものがある。これらの公報に記載された光走査型化学顕微鏡は、半導体基板の上面にセンサ面を有し、前記半導体基板に対してプローブ光を二次元的に走査しながら照射するように構成されたセンサ本体を組み込んだカセット型のセンサ（センサユニット）と、測定装置本体内に設けられ、前記センサが着脱自在にセットされるセンサホルダと、前記センサユニットに形成された信号取り出し用電極に対して接離可能なように前記測定装置本体内に設けられるコンタクトプローブ部とからなるもので、センサユニットがカセット型であるので、これを測定装置本体に対して容易に脱着することができ、センサ本体を保持するセンサユニットの構造が簡単であるため、センサ本体に故障が生じた場合にもその点検や交換を容易に行うことができるとともに、センサ本体回りの部品を再利用することが可能になり、所謂環境に優しい構成となっている。また、信号の取り出しをコンタクトプローブによって行うようにしているので、信号を安定して取り出すことができ、安定な測定を行うことができるなど優れた利点を数多く備えている。
【０００３】上記構造の光走査型化学顕微鏡は、各種の液体などにおけるｐＨなどのイオン濃度の二次元分布を測定したり、近時においては、う蝕歯の診断のために口腔内の唾液のｐＨ測定や毛髪におけるｐＨ測定など各分野におけるイオン濃度測定に広く用いられているところである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、上記ｐＨなど化学物質の濃度の二次元分布測定を行うことのできる光走査型化学顕微鏡を、例えば骨芽細胞のような細胞組織における化学物質の濃度測定に用いることが検討されている。この場合、測定時、試料である骨芽細胞に培養液を供給するようにすれば、骨芽細胞の成長過程における状態を、あるがままの状態でしかも詳細に観察・測定することができる。しかしながら、上記従来の光走査型化学顕微鏡においては、センサ面上に載置された細胞組織のような試料に対して培養液を適切に供給することができなかった。
【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、センサ面上に載置される試料に対して最適の状態で培養液を供給することができ、例えば試料が細胞組織であるような場合、これを培養しながら、イオン濃度など化学物質の濃度を測定することのできる光走査型化学顕微鏡を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明では、半導体基板の上面にセンサ面を有するセンサユニットを、センサトレイに着脱自在に保持し、このセンサトレイ側から前記半導体基板に対して光源部からの光を二次元的に照射するようにした光走査型化学顕微鏡において、前記センサ面上に載置される試料に対して所定温度に温調された培養液を前記センサ面に対して流通的に供給できるように構成している（請求項１）。
【０００７】上記構成の光走査型化学顕微鏡によれば、センサ面上に載置される試料に対して最適の状態で培養液を確実に供給することができ、試料が細胞組織などである場合、これを培養しながら、ｐＨなどの化学物質濃度を測定することができる。
【０００８】そして、センサユニットがセンサ面を有するセンサ本体と、このセンサ本体の底面側に分離自在に設けられる機械的強度補強部材と、これらセンサ本体と前記機械的強度補強部材を重ね合わせた状態でそれらの上下両面に分離自在に設けられるセンサカバーおよびセンサホルダとからなる場合（請求項２）、センサ面が撓んだりしてセンサが破損されるのが確実に防止される。
【０００９】また、センサ面を覆うキャップ体またはセンサユニットに培養液の導入部および導出部を形成してもよく（請求項３）、前者の場合、センサそれ自体を改造したり新たに製作する必要がなく、キャップ体を改造するだけでよいので、安価に対応することができる。また、後者の場合、センサ面上の培養液の深さは、これらの導入部および導出部が形成される高さ位置によって規制されるので、前記導入部および導出部を適宜選択することにより、必要最小限の培養液をセンサユニット内に供給するだけでよい。
【００１０】そして、センサトレイの内部にセンサおよびセンサトレイを温調するための恒温水を循環させるようにした場合（請求項４）、細胞組織などの試料をより確実に温調することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１〜図４は、この発明の一つの実施の形態を示す。まず、図１および図２は、この発明の光走査型化学顕微鏡の全体構成を概略的に示す図であり、図１は、培養液の流通的供給のための構成を中心にして示したものであり、図２は、信号系統を中心にして示したものである。これらの図において、１は光走査型化学顕微鏡の測定部で、カセット型のセンサユニット２と、このセンサユニット２を着脱自在かつ水平に保持するセンサトレイ３と、このセンサトレイ３の下部に設けられ、センサトレイ３に保持されたセンサユニット２に光照射を行う光源部４とから主として構成されている。そして、５はセンサユニット２の上面を覆うキャップ体で、センサユニット２とは分離自在に構成されている。
【００１２】
まず、センサユニット２の構成を説明すると、このセンサユニット２は、例えばｐＨを測定することができるように構成されており、図１、図２および図３（Ａ）に示すように、そのセンサ本体６および機械的強度補強部７が、互いに重ね合わせられるようにしてセンサカバー８およびセンサホルダ９との間に、分離自在に挟持されている。
【００１３】
より詳しくは、前記センサ本体６は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えば平面視正方形の半導体基板としてのＳｉ基板１０の一方の面（上面）にＳｉＯ２　膜１１およびセンサ面としてのｐＨ感応膜１２がこの順で形成されるともに、他方の面（下面）に導電部１３としてＡｕスパッタメッキ層が形成されてなるものである。なお、ｐＨ感応膜１２の素材としては、例えば、Ｓｉ３　Ｎ４　、Ｔａ２　Ｏ５　、Ａｌ２　Ｏ３　などがある。また、導電部１３は、図４（Ｂ）に示すように、中央部の光照射部位６ａを残して周囲に形成される。なお、この光照射部位６ａに対応するセンサ面１２が、本来のセンサ面として機能する。
【００１４】前記機械的強度補強部７は、光透過性を有するとともに適宜の機械的強度を有する石英ガラス板１４の上面にＣｒスパッタメッキ層１５ａおよびＡｕスパッタメッキ層１５ｂをこの順で積層して導電部１５として形成したものである。そして、この石英ガラス板１４の下面には反射防止膜が形成されている。また、石英ガラス板１４は、Ｓｉ基板１０とは一辺が等しく、これに隣接する他の辺がやや長い長方形に形成され、導電部１５は、図４（Ｂ）に示すように、中央部の光照射部位６ａを残して、前記センサ本体６側の導電部１３に対応するように、周囲に形成される。なお、１５ｃは、導電部１５に形成されるオーミックコンタクト取り出し部である。
【００１５】上記センサ本体６および機械的強度補強部７は、それぞれに形成された導電部１３．１５を互いに当接した状態で重ね合わせられて、センサ部２Ａを構成するが、このセンサ部２Ａを挟持するセンサカバー８およびセンサホルダ９の構成を説明する。センサカバー８およびセンサホルダ９は、いずれも適宜厚さの絶縁材料（例えばアクリル樹脂）よりなる。そして、センサカバー８は、センサ部２Ａの上面からその周囲を押圧するもので、適宜の厚みを有するとともに、その中央部にセンサ本体６のセンサ面１２よりやや小さい開口１６が形成されており、この開口１６の周囲の一つの辺１７側の上面８ａには、適宜の間隔をおいて、適宜厚の銀または白金などの金属板よりなる短冊状の対極１８および比較電極１９がセンサカバー８の厚み方向に折り曲げられるようにして形成されている。なお、２０はオーミックコンタクト取り出し部１５ｃと電気的に連なるオーミックコンタクトである。
【００１６】また、センサホルダ９は、前記センサ部２Ａを下方からその周囲を保持するもので、適宜の保持用段部２１が形成されている。
【００１７】そして、センサユニット２を組み立てるには、センサホルダ９に機械的強度補強部７を載置し、その上面側に、センサ面１２を上方にしてセンサ本体６を載置し、シリコンゴムなどよりなるパッキン２２やＯリング２３などを適宜設けてセンサカバー８をセンサ本体６の上面側に載置し、センサカバー８とセンサホルダ９とをボルト・ナットなどの締め付け部材２４を用いて締め付ける。これにより、上面にセンサ面１２が形成され、しかも、このセンサ面１２の上方側にはセンサカバー８によるセル空間２５が形成されるとともに、側部に対極１８、比較電極１９およびオーミック電極２０の接続部１８ａ，１９ａ，２０ａ（図２参照）が形成されたカセット型のセンサユニット２が得られる。この場合、前記セル空間２５は前記パッキン２２やＯリング２３などによってが液漏れしないように構成されていることはいうまでもない。また、前記ボルト・ナットは、センサカバー８やセンサホルダ９の上面および下面から突出しないようにしてある。
【００１８】次に、センサトレイ３に付いて説明すると、このセンサトレイ３は、上記構成のセンサユニット２を着脱自在かつ水平に保持するとともに、光源部４からのレーザ光Ｌのセンサユニット２の下面側の光照射部位６ａに対する照射を妨げないように、例えば適宜の機械的強度を有する石英などの素材から形成されている。そして、このセンサトレイ３には、内部に恒温水循環経路２６が形成され、上面に載置されるセンサユニット２を所定の温度に保温できるように構成されている。
【００１９】さらに、光源部４に付いて説明すると、この光源部４は、センサトレイ３の下方に設けられており、次のように構成されている。すなわち、２７は基礎ベース（図示していない）上に載置されるステージベースで、このステージベース２７の上面には、図中のＸ方向（紙面の左右方向）とこれに垂直なＹ方向（紙面に垂直な方向）とに移動自在なＸＹステージ２８が設けられている。そして、２９はＸＹステージ２８の上面に設けられる赤外光源で、詳細には図示してないが、レーザダイオード、コリメータからなり所定のビーム径を有するレーザ光Ｌを発するレーザ光源、ＮＤフィルタ、絞り、シャッタ、集光レンズ系などが設けられ、所定径のレーザ光Ｌを上方に向けて発するように構成されている。
【００２０】上記構成の光源部４においては、レーザ光源２９からのレーザ光Ｌは、所定のビーム径で上方に設けられたセンサトレイ３に保持されているセンサユニット２に向かい、しかも、ＸＹステージ２８がＸ方向およびＹ方向の二次元方向に移動することにより、センサユニット２をその下面側において二次元方向に走査しながら照射する。
【００２１】次に、キャップ体５について説明すると、このキャップ体５は、センサカバー８の上面８ａにシリコンゴムなどのパッキン３０を介して着脱自在に載置され、センサ面１２上のセル空間２５を外気から遮断するものである。そして、この実施の形態においては、センサ面１２上に載置される試料（例えば骨芽細胞）３１に対して所定温度に温調された培養液３２を流通的に供給できるように構成されている。以下、この培養液３２の流通的供給のための構成の一例を説明する。
【００２２】
すなわち、図１〜図３において、３３は培養液３２を収容する培養液供給タンクで、内部に恒温水３４を収容した恒温水槽３５内に収容されている。この培養液供給タンク３３には前記セル空間２５に培養液３２を供給するための供給路３６が接続され、この培養液供給路３２には定圧ポンプ３７および流量センサまたは液切れ検知センサ３８が設けられている。そして、前記培養液供給タンク３３には、ＣＯ２　のような不要な気体や雑菌の混入を防止するための窒素ガスなどの不活性ガスの供給管３９が挿入接続されているとともに、収容された培養液３２のｐＨを測定する測定電極４０が設けられている。
【００２３】そして、前記恒温水槽３５は、ヒータなどの温調手段（図示していない）によって恒温水３４を適宜の温度に保温できるように構成され、培養液供給タンク３３内の培養液３２を適宜の温度に保温するものであるが、前記センサトレイ３内の恒温水循環経路２６と、開閉弁４１およびポンプ４２を備えた配管４３ａ，４３ｂを介して連通接続されており、恒温水槽３５内の恒温水３４をセンサトレイ３内を循環させ、センサトレイ３を所定の温度（例えばセンサトレイ３の周囲の温度以上または温度以下）に保温するようにも構成されている。
【００２４】また、４４は前記セル空間２５から回収される培養液３２を収容するための回収液収容タンクで、この回収液収容タンク４４には液回収路４５が接続されるとともに、回収された液のｐＨを測定する測定電極４６が設けられている。
【００２５】さらに、前記培養液供給タンク３３内の培養液３２を、センサ面１２上に載置される試料３１に対して流通的に供給するためのキャップ体５側の構成を説明すると、センサユニット２の上方に着脱自在に被着されるキャップ体５の一つの対角線上には、培養液導入部４７および培養液導出部４８が形成されている。これらの培養液導入部４７および培養液導出部４８は、それぞれ、カバー体５に形成されたねじ部に対して螺着されるテーパねじを有するカップリング４７ａ，４８ａと、これらに対して着脱自在に接続されるカップリング４７ｂ，４８ｂとからなる。そして、キャップ体５側に設けられるカップリング４７ａ，４８ａは、それらの下端がキャップ体５の下端とほぼ一致するようにして設けられる。また、カップリング４７ｂは、流量検知センサ３８の下流側の培養液供給管３６ａの下流端に着脱自在に接続され、カップリング４８ｂは、他端が回収液収容タンク４４に接続された液回収路４５の上流端に着脱自在に接続され。そして、いずれのカップリング４７ａ，４８ａ，４７ｂ，４８ｂも弁（図示していない）を備えており、カップリング４７ａと４７ｂ、カップリング４８ａと４８ｂがそれぞれ互いに分離されたときに、培養液３２が零れないようにしてある。
【００２６】そして、図２において、４９は測定部１の各部を制御するとともに、測定部１から送られてくる信号を適宜処理する制御・画像処理装置で、例えば画像処理機能を有するコンピュータ（例えばパソコン）である。このコンピュータ４９は、制御や各種の演算などの処理を行い、各種のデータや処理結果を記憶する。５０はコンピュータ４９からの信号に基づいて前記データや処理結果によって得られる画像などを表示する表示装置で、例えばカラーディスレイよりなる。なお、図示は省略しているが、コンピュータ４９には、入力キーボードやマウスなどの入力装置や各種のデータなどを記憶する外部記憶装置が接続されている。
【００２７】また、図２において、５１は測定部１とコンピュータ４９との間に設けられる制御ボックスであって、半導体基板１０に適宜のバイアス電圧を印加するためのポテンショスタット５２、半導体基板１０に形成されたオーミックコンタクト１９から取り出される電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換器５３、この電流−電圧変換器５３からの信号が入力される演算増幅回路５４、この演算増幅回路５４と信号を授受したり、ＸＹステージ２８やレーザ光源２９に対する制御信号を出力するインタフェースボード５５などよりなる。このインタフェースボード５５は、コンピュータ４９と信号ケーブルで接続されている。
【００２８】さらに、図２において、５６は光源部４を制御する光源部制御装置で、コンピュータ４９からの指令に基づいてＸＹステージ２８を制御したり、レーザ光源２９を制御する。また、５７〜５９は、対極１８、比較電極１９およびオーミック電極２０の接続部１８ａ，１９ａ，２０ａに対してそれぞれ接続分離自在に接続されるコンタクトプローブで、センサユニット２をセンサトレイ３上にセットしたとき、前記接続部１８ａ，１９ａ，２０ａとそれぞれ電気的に接続されるようにしてある。
【００２９】上記構成の光走査型化学顕微鏡を用いて、例えば骨芽細胞のｐＨを測定する場合について説明する。図１および図２に示すように、センサユニット２をセンサトレイ３上に載置し、センサユニット２のセンサ面１２上に試料３１として骨芽細胞を載置した後、キャップ体５をセンサユニット２に被着する。キャップ体５側のカップリング４７ａ，４８ａに、培養液供給路３６側および液回収路４５側のカップリング４７ｂ，４８ｂをそれぞれ接続して、培養液導入部４７および培養液導出部４８を完成する。
【００３０】前記状態において、定圧ポンプ３７を動作させることにより、培養液供給タンク３３内の培養液３２が培養液供給路３６を流れ、培養液導入部４７を経て、図１および図２において矢印３２ａで示すように、セル空間２５内に流入する。この場合、キャップ体５における培養液導出部４８の下端がキャップ体５の下端とほぼ同じ高さであるので、セル空間２５内の培養液３２はセル空間２５の最上端部まで満たされ、前記培養液３２は対極１７および比較電極１８と接触する。そして、セル空間２５内の培養液３２は、順次、培養液導出部４８方向に流れ、図１および図２において矢印３２ｂで示すように、培養液導出部４８を経て液回収路４５を流れ、回収液収容タンク４４に回収される。
【００３１】前記セル空間２５内に培養液３２を流通的に供給している状態において、半導体基板１０に空乏層が発生するように、ポテンショスタット６８からの直流電圧を比較電極１８とオーミックコンタクト１９との間に印加して、半導体基板１０に所定のバイアス電圧を印加する。この状態で、センサユニット２の半導体基板１０に対して、その下面側からレーザ光Ｌを一定周期（例えば、５ｋＨｚ）で断続的に照射することによって半導体基板１０に交流光電流を発生させる。このレーザ光Ｌの断続照射は、コンピュータ４９の制御信号がインタフェースボード５５を介して光源部制御装置５６に入力されることによって行われる。前記光電流は、半導体基板１０の照射点に対向する点で、センサ面１２に接している試料３１におけるｐＨを反映した値であり、その値を測定することにより、この部分でのｐＨ値を知ることができる。
【００３２】そして、光源部制御装置５６によって、ＸＹテーブル２８をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、半導体基板１０にはレーザ光Ｌが二次元方向に走査されるようにして照射され、試料３１における位置信号（Ｘ，Ｙ）と、その場所で観測された交流光電流値により、コンピュータ４９に接続された表示装置５０の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
【００３３】前記測定が終了すると、キャップ体５側のカップリング４７ａ，４８ａと培養液供給路３６側および液回収路４５側のカップリング４７ｂ，４８ｂとを分離し、その後、キャップ体５をセンサユニット２から外すことにより、次の測定に対処することができる。この場合、各カップリング４７ａ，４８ａ，４７ｂ，４８ｂには弁が設けてあるので、培養液供給路３６側および液回収路４５のキャップ体５側の端部に培養液３２が残っていても、これが外部に漏出することはない。
【００３４】上記構成の光走査型化学顕微鏡においては、センサ面１２上に載置された試料としての骨芽細胞３１に対して最適の状態で培養液３２を流通的に確実に供給することができ、前記骨芽細胞を培養しながら、ｐＨを測定することができる。
【００３５】そして、上記光走査型化学顕微鏡においては、センサユニット２は、互いに分離自在のセンサ本体６および機械的強度補強部７を、互いに重ね合わせた状態でセンサカバー８およびセンサホルダ９との間に挟持したものであり、これらの部材６〜９のいずれかに劣化や破損が生じた場合、当該部材を取り替えることができるなどメンテナンスを容易に行うことができる。
【００３６】また、前記センサユニット２のセンサ部２Ａがセンサ面１２を有するセンサ本体６のみならず、石英ガラス板１４を主体とする機械的強度補強部７を、センサ本体６に重ね合わせるようにして構成されているので、センサ面１２の上方のセル空間２５に培養液３２が満たされても、センサ部２Ａの機械的強度が機械的強度補強部７によって増強されていることにより、センサ本体６が撓んでセンサ面１２が歪むというようなことが防止される。そして、仮に何らかの原因で測定中にセンサ本体６が破損しても、前記機械的強度補強部７で保護されるので、培養液３２の漏出や破損したセンサ本体６の飛散が防止される。さらに、機械的強度補強部７を構成する石英ガラス板１４の下面側には反射防止膜が形成してあるので、センサ本体６に対して多重反射による迷光の照射が防止され、これに起因する測定誤差を巧みに防止することができる。
【００３７】なお、石英ガラス板１４へのメッキ厚さが十分薄ければ、レーザ光Ｌをこのメッキを透過させてセンサ面１２側に入射させることができる。そのため、石英ガラス板１４全面にわたってメッキを施してもよい。このようにした場合、センサ本体６と石英ガラス板１４とを隙間なく密着させることができ、本来薄膜であるセンサ本体６に対する補強機能が向上することになる。また、センサ本体６と石英ガラス板１４との間に金箔を挟み込むようにしてもよい。金箔は、長波長側の光を吸収しやすいので、赤外光源２９のパワー調整用に用いられているＮＤフィルタを設けるのに代えて、前記金箔を代用させてもよい。
【００３８】また、センサ面１２を覆うキャップ体５に培養液３２の導入部４７および導出部４８を形成しているので、センサユニット２それ自体を改造したり新たに製作する必要がなく、従来から用いているキャップ体５を改造するだけでよいので、安価に対応することができる。
【００３９】そして、上記光走査型化学顕微鏡においては、センサ面１２に供給される培養液３２を、恒温水槽３５内に設けられた培養液供給タンク３３内に収容してあるとともに、恒温水槽３５内の恒温水３４をセンサトレイ３内を循環させるようにしているので、培養液３２の温度とセンサユニット２を載置するセンサトレイ３の温度とをほぼ等しくすることができ、これにより、センサ面１２上の試料３１を所定の一定温度で培養することができ、試料３１を最適の状態で測定することができる。また、センサトレイ３に対して循環供給される恒温水３４によって培養液３２を温調するようにしているので、温調関係の構成が簡略化され、全体構成も簡略化される。
【００４０】また、培養液３２を収容する培養液供給タンク３３には、不活性ガス供給管３９が挿入接続され、その内部を不活性ガス（例えば窒素ガス）パージしているので、外部からＣＯ２　など不要な気体が入って培養液３２のｐＨが変化したり酸化が生ずることが防止され、雑菌の混入が防止される。また、培養液供給タンク３３に設けられているｐＨ測定電極４０によって、供給前の培養液３２のｐＨが測定される。
【００４１】さらに、前記培養液供給タンク３３に接続される培養液供給路３６には、流量センサまたは液切れ検知センサ３８が設けられているので、センサ面１２に供給される培養液３２の送給状態を検出することができ、その出力をパソコン４９に送り、培養液３２の流量が所定値以下になったとき、アラームなどを発することができる。
【００４２】そして、センサ面１２に供給された培養液３２は、液回収路４５を経て回収液収容タンク４４内に回収され、測定部１などの周囲の環境を汚染するといったことが効果的に防止される。また、回収された液のｐＨは、回収液収容タンク４４に設けられたｐＨ測定電極４６によって測定され、試料３１の培養によって変化したｐＨが分かる。
【００４３】この発明は、上述の実施の形態に限られるものではなく、種々に変形して実施することができる。例えば、図５に示すように、キャップ体５に培養液導入部４７および培養液導出部４８を、水平方向に設けるようにしてもよい。なお、６０，６１はキャップ体５に形成される培養液流路で、それぞれカプリング４７ａ，４８ａに接続され、セル空間２５の上方において開口している。
【００４４】また、図６に示すように、培養液導入部４７および培養液導出部４８を、キャップ体５ではなく、センサユニット２のセンサカバー８に設けるようにしてもよい。この場合、培養液導入部４７および培養液導出部４８が取り付けされる位置（高さ方向）によって、センサ面１２上の培養液３２の深さを規定することができ、したがって、前記取り付け高さ位置を適宜選択することにより、セル空間２５内における培養液３２の量を設定することができる。
【００４５】上述の実施の形態においては、試料３１が骨芽細胞であったが、試料３１が微生物であってもよい。さらに、この発明の光走査型化学顕微鏡は、模擬酸性雨などの腐食性溶液によるｐＨ変化の測定や、模擬酸性土壌中の植物の根の中和反応の測定などの測定等に用いることができるなど、広い分野での測定に利用することができる。
【００４６】また、この発明の光走査型化学顕微鏡は、ｐＨのみならず、試料３１におけるカリウムイオンや塩化物イオンなど、水素イオン以外の他の物質の濃度を測定することができる。その場合、センサ面１２をカリウムイオンや塩化物イオンに応答する物質で修飾する必要があり、例えば、カリウムイオンを測定する場合は、センサ面１２をバリノマイシンやクラウンエーテルで修飾すればよく、塩化物イオンを測定する場合は、センサ面１２を４級アンモニウムで修飾すればよい。
【００４７】
【発明の効果】この発明の光走査型化学顕微鏡においては、センサ面上に載置される試料に対して所定温度に温調された培養液を前記センサ面に対して流通的に供給できるようにしているので、センサ面上に載置される試料に対して、測定中、最適の状態で培養液を確実に供給することができ、試料が細胞組織などである場合、これを培養しながら、ｐＨなどの化学物質濃度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光走査型化学顕微鏡の全体構成を、培養液の流通的供給のための構成を中心にして示す図である。
【図２】前記光走査型化学顕微鏡の全体構成を、信号系統を中心にして示す図である。
【図３】センサユニットの一つの構成例を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】前記センサユニットにおけるセンサ部の構成例を示し、（Ａ）は分解断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】センサユニットの他の構成例を示す縦断面図である。
【図６】センサユニットのさらに他の構成例を示す縦断面図である。
【符号の説明】２…センサユニット、３…センサトレイ、４…光源部、５…キャップ体、６…センサ本体、７…機械的強度補強部材、８…センサカバー、９…センサホルダ、１０…半導体基板、１２…センサ面、３１…試料、３２…培養液、３４…恒温水、４７…培養液導入部、４８…培養液導出部、Ｌ…光。
【図１】
2004069505.tif 000003
【図２】
2004069505.tif 000004
【図３】
2004069505.tif 000005
【図４】
2004069505.tif 000006
【図５】
2004069505.tif 000007
【図６】
2004069505.tif 000008