(57)【要約】  第１群の作用電極（Ｇａ）及び第２群の作用電極（Ｇｂ）は、共通のウェル（ウェル（３００））内に位置しており、第１スイッチング回路（４００ａ）及び第２スイッチング回路（４００ｂ）に電気的にそれぞれ接続されている。第１スイッチング回路（４００ａ）は、第１群の作用電極（Ｇａ）の中から第１電流電圧変換回路（５１０ａ）（複数の電流電圧変換回路（５１０）のうちの一の電流電圧変換回路）に電気的に接続する作用電極（１１２）を順次切り替える。第２スイッチング回路（４００ｂ）は、第２群の作用電極（Ｇｂ）の中から第２電流電圧変換回路（５１０ｂ）（複数の電流電圧変換回路（５１０）のうちの他の一の電流電圧変換回路）に電気的に接続する作用電極（１１２）を順次切り替える。
2020129452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化還元電流を計測する計測装置であって、
第１スイッチング回路と、
第２スイッチング回路と、
前記第１スイッチング回路に電気的に接続された第１群の作用電極と、
前記第２スイッチング回路に電気的に接続された第２群の作用電極と、
を備え、
前記第１スイッチング回路は、前記第１群の作用電極の中から第１電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を順次切り替え、
前記第２スイッチング回路は、前記第２群の作用電極の中から第２電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を順次切り替え、
前記第１群の作用電極及び前記第２群の作用電極は、共通のウェル内に配置されている、計測装置。
【請求項２】
前記第１スイッチング回路は、第１タイミングにおいて、前記第１群の作用電極内の第１作用電極を前記第１電流電圧変換回路に電気的に接続し、第２タイミングにおいて、前記第１群の作用電極内の第２作用電極を前記第１電流電圧変換回路に電気的に接続し、
前記第２スイッチング回路は、前記第１タイミングと実質的に同一のタイミングにおいて、前記第２群の作用電極内の第３作用電極を前記第２電流電圧変換回路に電気的に接続し、前記第２タイミングと実質的に同一のタイミングにおいて、前記第２群の作用電極内の第４作用電極を電気的に前記第２電流電圧変換回路に接続する、請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記第１作用電極は、対向電極から第１距離離れており、
前記第２作用電極は、前記対向電極から第２距離離れており、
前記第３作用電極は、前記対向電極から、前記第１距離の８０％以上１２０％以下の第３距離離れており、
前記第４作用電極は、前記対向電極から、前記第２距離の８０％以上１２０％以下の第４距離離れている、請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記第１作用電極、前記第２作用電極、前記第３作用電極及び前記第４作用電極は、基板の第１面上に位置しており、
前記第１作用電極は、前記基板の前記第１面の中心から第１距離離れており、
前記第２作用電極は、前記基板の前記第１面の前記中心から第２距離離れており、
前記第３作用電極は、前記基板の前記第１面の前記中心から、前記第１距離の８０％以上１２０％以下の第３距離離れており、
前記第４作用電極は、前記基板の前記第１面の前記中心から、前記第２距離の８０％以上１２０％以下の第４距離離れている、請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記第２群の作用電極は、前記第１群の作用電極と実質的に同一の規則で並んでいる、請求項１から４までのいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項６】
一つの対向電極、一つの参照電極、前記第１群の作用電極及び前記第２群の作用電極によって前記酸化還元電流を計測する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記酸化還元電流に基づいて、核酸のハイブリダイゼーション度合を検出する、請求項１から６までのいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項８】
酸化還元電流を計測する計測方法であって、
ウェル内に位置し、第１スイッチング回路に電気的に接続された第１群の作用電極の中から第１電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を前記第１スイッチング回路によって順次切り替え、
前記ウェル内に位置し、第２スイッチング回路に電気的に接続された第２群の作用電極の中から第２電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を前記第２スイッチング回路によって順次切り替える、計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学測定用の計測装置及び計測方法に関し、特に酸化還元電流を計測する計測装置及び計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学測定を用いた計測では、作用電極、参照電極及び対向電極が用いられる。この電気化学測定では、作用電極に生じる電流（酸化還元電流）を計測する。【０００３】
特許文献１には、電気化学測定を用いた計測装置の一例について記載されている。この計測装置は、単一の参照電極、単一の対向電極及び複数の作用電極を備えている。参照電極及び対向電極は、ポテンショスタットに電気的に接続されている。複数の作用電極は、マルチプレクサに電気的に接続されている。マルチプレクサは、複数の作用電極の中からポテンショスタットに電気的に接続する作用電極を順次切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０００５９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の作用電極の中からポテンショスタット内の電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極をスイッチング回路（例えば、マルチプレクサ）によって順次切り替える場合、作用電極の数が多いと、作用電極−電流電圧変換回路の電気的接続の切換え回数が増大する。一方、複数の作用電極のそれぞれを、スイッチング回路を介さないで、複数の電流電圧変換回路のそれぞれに直接接続すると、電流電圧変換回路の数が増大する。【０００６】
本発明の目的の一例は、作用電極−電流電圧変換回路の電気的接続の切換えの回数を減少させつつ、電流電圧変換回路の数を減少させることにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
酸化還元電流を計測する計測装置であって、
第１スイッチング回路と、
第２スイッチング回路と、
前記第１スイッチング回路に電気的に接続された第１群の作用電極と、
前記第２スイッチング回路に電気的に接続された第２群の作用電極と、
を備え、
前記第１スイッチング回路は、前記第１群の作用電極の中から第１電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を順次切り替え、
前記第２スイッチング回路は、前記第２群の作用電極の中から第２電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を順次切り替え、
前記第１群の作用電極及び前記第２群の作用電極は、共通のウェル内に配置される、計測装置である。【０００８】
本発明の他の一態様は、
酸化還元電流を計測する計測方法であって、
ウェル内に位置し、第１スイッチング回路に電気的に接続された第１群の作用電極の中から第１電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を前記第１スイッチング回路によって順次切り替え、
前記ウェル内に位置し、第２スイッチング回路に電気的に接続された第２群の作用電極の中から第２電流電圧変換回路に電気的に接続する作用電極を前記第２スイッチング回路によって順次切り替える、計測方法である
【発明の効果】
【０００９】
本発明の上記態様によれば、作用電極−電流電圧変換回路の電気的接続の切換えの回数を減少させつつ、電流電圧変換回路の数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る計測装置の回路図である。
【図２】実施形態に係る素子の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】計測装置による計測方法を説明するための図である。
【図５】図２に示したブロックの詳細を説明するための図である。
【図６】図５のＰ−Ｐ´断面図である。
【図７】ウェル内における作用電極−対向電極間接続を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る計測装置２０の回路図である。図２は、実施形態に係る素子１０の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ´断面図である。図４は、計測装置２０による計測方法を説明するための図である。
【００１３】
図４を用いて、計測装置２０の概要を説明する。計測装置２０は、酸化還元電流を計測する。計測装置２０は、複数の作用電極群Ｇ（第１群の作用電極Ｇａ及び第２群の作用電極Ｇｂ）及び複数のスイッチング回路４００（第１スイッチング回路４００ａ及び第２スイッチング回路４００ｂ）を備えている。第１群の作用電極Ｇａ及び第２群の作用電極Ｇｂは、共通のウェル（ウェル３００）内に位置しており、第１スイッチング回路４００ａ及び第２スイッチング回路４００ｂに電気的にそれぞれ接続されている。第１スイッチング回路４００ａは、第１群の作用電極Ｇａの中から第１電流電圧変換回路５１０ａ（複数の電流電圧変換回路５１０のうちの一の電流電圧変換回路）に電気的に接続する作用電極１１２を順次切り替える。第２スイッチング回路４００ｂは、第２群の作用電極Ｇｂの中から第２電流電圧変換回路５１０ｂ（複数の電流電圧変換回路５１０のうちの他の一の電流電圧変換回路）に電気的に接続する作用電極１１２を順次切り替える。
【００１４】
上述した構成によれば、作用電極１１２−電流電圧変換回路５１０の電気的接続の切換えの回数を減少させつつ、電流電圧変換回路５１０の数を減少させることができる。具体的には、上述した構成においては、作用電極１１２−電流電圧変換回路５１０の電気的接続の切換えの回数は、第１群の作用電極Ｇａ及び第２群の作用電極Ｇｂが共通のスイッチング回路４００に接続している場合と比較して、少なくすることができる。さらに、上述した構成においては、電流電圧変換回路５１０の数は、第１群の作用電極Ｇａ及び第２群の作用電極Ｇｂ内の複数の作用電極１１２のそれぞれが、複数の電流電圧変換回路５１０のそれぞれに直接接続している場合、すなわち、スイッチング回路４００を設けない場合と比較して、少なくすることができる。特に、共通のウェル（ウェル３００）内に位置する作用電極１１２の数が多いほど、上述した構成は有意義である。共通のウェル（ウェル３００）内に位置する作用電極１１２の数は、例えば、４個以上にしてもよい。
【００１５】
第１スイッチング回路４００ａは、第１タイミングにおいて、第１群の作用電極Ｇａ内の第１作用電極１１２ａを第１電流電圧変換回路５１０ａに電気的に接続してもよく、第１タイミング後の第２タイミングにおいて、第１群の作用電極Ｇａ内の第２作用電極１１２ｂを第１電流電圧変換回路５１０ａに電気的に接続してもよい。第２スイッチング回路４００ｂは、第１タイミングと実質的に同一のタイミングにおいて、第２群の作用電極Ｇｂ内の第３作用電極１１２ｃを第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続してもよく、第２タイミングと実質的に同一のタイミングにおいて、第２群の作用電極Ｇｂ内の第４作用電極１１２ｄを第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続してもよい。
【００１６】
上述した構成によれば、複数の作用電極１１２の多重測定を実現することができる。具体的には、上述した構成においては、第１作用電極１１２ａの酸化還元電流及び第３作用電極１１２ｃの酸化還元電流を実質的に共通のタイミングにおいて測定することができ、第２作用電極１１２ｂの酸化還元電流及び第４作用電極１１２ｄの酸化還元電流を実質的に共通のタイミングにおいて測定することができる。
【００１７】
第３作用電極１１２ｃが第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続するタイミングは、第１作用電極１１２ａが第１電流電圧変換回路５１０ａに電気的に接続するタイミングと厳密に同一でなくてもよい。例えば、第１スイッチング回路４００ａは、第１作用電極１１２ａが第１電流電圧変換回路５１０ａに電気的に接続するタイミングから、制御器６１０（図１を用いて後述する。）によって印加される電圧が変化するまでに、第３作用電極１１２ｃを第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続してもよい。第４作用電極１１２ｄが第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続するタイミング及び第２作用電極１１２ｂが第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続するタイミングについても同様である。
【００１８】
第１作用電極１１２ａ、第２作用電極１１２ｂ、第３作用電極１１２ｃ及び第４作用電極１１２ｄは、対向電極２１２から、それぞれ、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２、第３距離Ｄ３及び第４距離Ｄ４離れている。第３距離Ｄ３は、第１距離Ｄ１に等しく、又は近似していてもよく、例えば、第１距離Ｄ１の８０％以上１２０％以下、好ましくは例えば９０％以上１１０％以下であってもよい。第４距離Ｄ４は、第２距離Ｄ２に等しく、又は近似していてもよく、例えば、第２距離Ｄ２の８０％以上１２０％以下、好ましくは例えば９０％以上１１０％以下であってもよい。
【００１９】
上述した構成によれば、実質的に同一のタイミングで測定される複数の作用電極１１２の測定結果間における溶液抵抗に起因した誤差を抑えることができる。具体的には、ウェル３００内の溶液抵抗は、作用電極１１２及び対向電極２１２の間の距離に依存する。上述した構成において、実質的に同一のタイミングで測定される第１作用電極１１２ａ及び第３作用電極１１２ｃは、対向電極２１２から実質的に同一の距離の範囲にある。したがって、第１作用電極１１２ａ及び第３作用電極１１２ｃの測定結果間における溶液抵抗に起因した誤差を抑えることができる。第２作用電極１１２ｂ及び第４作用電極１１２ｄについても同様である。
【００２０】
図２を用いて後述するように、対向電極２１２は、基板１００の第１面１０２の中心に位置させてもよい。この場合、第１作用電極１１２ａ、第２作用電極１１２ｂ、第３作用電極１１２ｃ及び第４作用電極１１２ｄは、基板１００の第１面１０２の中心から、それぞれ、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２、第３距離Ｄ３及び第４距離Ｄ４離れるようになる。この場合においても、実質的に同一のタイミングで測定される複数の作用電極１１２の測定結果間における溶液抵抗に起因した誤差を抑えることができる。
【００２１】
図１を用いて、計測装置２０の詳細を説明する。
【００２２】
計測装置２０は、複数の作用電極１１２、対向電極２１２、参照電極２２２、複数のスイッチング回路４００、ポテンショスタット５００、制御器６１０及び複数の測定器６２０を備えている。複数の作用電極１１２、対向電極２１２及び参照電極２２２によって、酸化還元電流が計測される。
【００２３】
複数の作用電極１１２、対向電極２１２及び参照電極２２２は、共通のウェル（ウェル３００）内に位置しており、電気化学セルを構成している。
【００２４】
計測装置２０は、複数の作用電極群Ｇを備えている。複数の作用電極群Ｇのそれぞれは、複数の作用電極１１２を含んでいる。複数の作用電極群Ｇのそれぞれは、複数のスイッチング回路４００のそれぞれに電気的に接続されている。
【００２５】
対向電極２１２、参照電極２２２及び複数のスイッチング回路４００は、ポテンショスタット５００に電気的に接続されている。ポテンショスタット５００は、複数の電流電圧変換回路５１０、オペアンプ５２２、オペアンプ５２４、抵抗５２６及び抵抗５２８を含んでいる。
【００２６】
複数のスイッチング回路４００のそれぞれは、複数の電流電圧変換回路５１０のそれぞれに電気的に接続されている。複数のスイッチング回路４００のそれぞれは、対応する作用電極群Ｇの中から対応する電流電圧変換回路５１０に電気的に接続する作用電極１１２を順次切り替える。電流電圧変換回路５１０は、作用電極１１２からスイッチング回路４００を介して流れた電流（酸化還元電流）を電圧に変換する。
【００２７】
図１に示す例において、スイッチング回路４００は、半導体スイッチ、より具体的にはアナログマルチプレクサである。スイッチング回路４００による切換えは、例えば、計測装置２０に実装されたマイクロコンピュータによって行ってもよいし、又は計測装置２０の外部に設けられたコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ又はラップトップコンピュータ）によって行ってもよい。スイッチング回路４００は、図１に示す例に限定されず、例えば、リレー回路又は機械スイッチであってもよい。
【００２８】
図１に示す例において、電流電圧変換回路５１０は、オペアンプ５１２及び抵抗５１４を含んでいる。抵抗５１４は、オペアンプ５１２の出力端子及び反転入力端子の間に電気的に接続されており、帰還抵抗として機能している。オペアンプ５１２の非反転入力端子は、接地されている。ただし、電流電圧変換回路５１０の回路構造は、図１に示す例に限定されない。
【００２９】
複数の電流電圧変換回路５１０のそれぞれは、複数の測定器６２０のそれぞれに接続されている。測定器６２０は、対応する電流電圧変換回路５１０の出力端子から出力された電圧を測定する。測定器６２０は、例えば、ボルトメータである。
【００３０】
図２に示す例において、対向電極２１２は、オペアンプ５２２の出力端子に電気的に接続されている。オペアンプ５２２の非反転入力端子は、接地されている。オペアンプ５２２の反転入力端子には、抵抗５２６を介して制御器６１０（例えば、ファンクションジェネレータ）から電圧が入力される。参照電極２２２は、オペアンプ５２４及び抵抗５２８を介して、オペアンプ５２２の反転入力端子に接続されている。オペアンプ５２４は、ボルテージフォロワとして機能しており、オペアンプ５２４の非反転入力端子は、参照電極２２２に電気的に接続されており、オペアンプ５２４の反転入力端子は、オペアンプ５２４の出力端子に電気的に接続されている。ただし、ポテンショスタット５００の回路構造は、図１に示す例に限定されない。
【００３１】
図２及び図３を用いて、素子１０及びその周辺の詳細を説明する。
【００３２】
素子１０は、チップである。素子１０は、基板１００及び配線層１２０（レジスト１２２）を備えている。基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。配線層１２０は、基板１００の第１面１０２上に位置している。配線層１２０内には、導電層１１０（作用電極１１２、端子１１４及び配線１１６）が位置している。第２面１０４は、第１面１０２の反対側にある。
【００３３】
図３に示すように、基板１００の第１面１０２側には、隔壁３０２によってウェル３００が画定されている。ウェル３００内には、試料（溶液）を入れることができる。
【００３４】
図３に示す例では、素子１０の上方に対向電極２１２が保持されている。このようにして、対向電極２１２は、ウェル３００内の試料に接触することができる。参照電極２２２についても、同様である。
【００３５】
図２に示す例において、基板１００（第１面１０２）は、実質的に四角形状を有している。この四角形は、例えば、矩形にすることができる。基板１００は、第１辺１０６ａ、第２辺１０６ｂ、第３辺１０６ｃ及び第４辺１０６ｄを有している。第２辺１０６ｂは、第１辺１０６ａの反対側にある。第３辺１０６ｃは、第１辺１０６ａ及び第２辺１０６ｂの間にある。第４辺１０６ｄは、第３辺１０６ｃの反対側にある。基板１００の四角形は、厳密な四角形でなくてもよく、例えば、切片が形成された辺を有していてもよいし、又は丸まった角を有していてもよい。基板１００は、四角形以外の形状を有していてもよい。
【００３６】
素子１０は、複数のブロックＢを備えている。図２に示す例では、素子１０は、８つのブロックＢを備えている。詳細には、２つのブロックＢが第１辺１０６ａに沿って並んでおり、２つのブロックＢが第２辺１０６ｂに沿って並んでおり、２つのブロックＢが第３辺１０６ｃに沿って並んでおり、２つのブロックＢが第４辺１０６ｄに沿って並んでいる。ただし、複数のブロックＢのレイアウトは、図２に示す例に限定されない。
【００３７】
複数のブロックＢのそれぞれは、複数の導電層１１０を含んでいる。図２に示す例では、複数のブロックＢのそれぞれは、１５個の導電層１１０を含んでいる。複数の導電層１１０のそれぞれは、作用電極１１２、端子１１４及び配線１１６を有している。複数の作用電極１１２は、ウェル３００と重なっている。複数の端子１１４は、ウェル３００と重なっておらず、ウェル３００の外側に位置している。複数の配線１１６のそれぞれは、複数の作用電極１１２のそれぞれを複数の端子１１４のそれぞれに接続している。複数の端子１１４は、スイッチング回路４００（図１）に電気的に接続させることができる。スイッチング回路４００は、例えば、基板１００の外側に配置してもよい。作用電極１１２は、配線１１６及び端子１１４を介してスイッチング回路４００に電気的に接続することができる。ただし、導電層１１０のレイアウトは、図２に示す例に限定されない。
【００３８】
複数のブロックＢのそれぞれにおいて、複数の作用電極１１２は、ｍ行ｎ列のマトリクス状に並んでいる（ｍ及びｎのそれぞれは、独立して、整数である。）。図２に示す例では、１５個の作用電極１１２は、３行５列のマトリクス状に並んでいる。さらに、各ブロックＢにおける複数の作用電極１１２は、複数のブロックＢ間において実質的に同一の規則（例えば、マトリクスの行及び列の数又は隣り合う作用電極１１２の間の間隔）で並んでいる。ただし、複数の作用電極１１２のレイアウトは、図２に示す例に限定されない。
【００３９】
図２に示す例において、複数のブロックＢのそれぞれは、２つの作用電極群Ｇを含んでいる。一の作用電極群Ｇは、８個の作用電極１１２を含んでおり、他の一の作用電極群Ｇは、７個の作用電極１１２を含んでいる。一の作用電極群Ｇは、一のスイッチング回路４００（図１）に電気的に接続されており、他の一の作用電極群Ｇは、他の一のスイッチング回路４００（図１）に電気的に接続されている。ただし、各ブロックＢ内における作用電極群Ｇの数は、図１に示す例に限定されない。例えば、各ブロックＢは、作用電極群Ｇを一つのみ含んでいてもよいし、又は３個以上の作用電極群Ｇを含んでいてもよい。
【００４０】
図２に示す例では、対向電極２１２が基板１００の第１面１０２の中心に位置しており、参照電極２２２が基板１００の第１面１０２の中心からずれて位置している。ただし、対向電極２１２及び参照電極２２２のレイアウトは、図２に示す例に限定されない。
【００４１】
図１、図２及び図４を用いて、計測装置２０の詳細を説明する。
【００４２】
複数のスイッチング回路４００のそれぞれは、対応する作用電極群Ｇの中から、対応する電流電圧変換回路５１０に電気的に接続する作用電極１１２を実質的に同一のタイミングで順次切り替える。例えば、図４において、第１スイッチング回路４００ａは、第１群の作用電極Ｇａ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２を、順次、第１電流電圧変換回路５１０ａに電気的に接続させ、第２スイッチング回路４００ｂは、第２群の作用電極Ｇｂ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２を、順次、第２電流電圧変換回路５１０ｂに電気的に接続させる。この例において、第２群の作用電極Ｇｂ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２は、それぞれ、第１群の作用電極Ｇａ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２と実質的に同一のタイミングで電流電圧変換回路５１０に電気的に接続される。この例において、スイッチング回路４００による切換えは、図４に示した１〜８の番号の順に行ってもよいし、又は図４に示した１〜８の番号の順と異なる順に行ってもよい。
【００４３】
各作用電極群Ｇにおける複数の作用電極１１２は、複数の作用電極群Ｇ間において実質的に同一の規則（例えば、マトリクスの行及び列の数又は隣り合う作用電極１１２の間の間隔）で並んでいてもよい。例えば、図４において、第２群の作用電極Ｇｂ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２は、第１群の作用電極Ｇａ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２と実質的に同一の規則で並んでいる。
【００４４】
複数のスイッチング回路４００は、作用電極群Ｇ内において相対的に実質的に同一の位置にある作用電極１１２を実質的に同一のタイミングで電流電圧変換回路５１０に電気的に接続してもよい。例えば、図４において、第２群の作用電極Ｇｂ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２は、それぞれ、第１群の作用電極Ｇａ内の１〜８の番号が付された作用電極１１２と、各作用電極群Ｇ内において相対的に実質的に同一の位置にある。
【００４５】
図５は、図２に示したブロックＢの詳細を説明するための図である。図６は、図５のＰ−Ｐ´断面図である。
【００４６】
素子１０は、基板１００、導電層１１０及び配線層１２０（レジスト１２２）を備えている。
【００４７】
基板１００は、例えば、ガラス基板、半導体基板（例えば、シリコン基板）又は樹脂基板である。
【００４８】
基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。導電層１１０及び配線層１２０（レジスト１２２）は、基板１００の第１面１０２上に位置している。第２面１０４は、第１面１０２の反対側にある。
【００４９】
導電層１１０は、例えば、金属からなっている。
【００５０】
導電層１１０は、作用電極１１２、端子１１４及び配線１１６を有している。作用電極１１２及び端子１１４は、配線１１６を介して互いに接続されている。ただし、作用電極１１２及び端子１１４の構造は、図５及び図６に示す例に限定されない。例えば、端子１１４は、基板１００の第２面１０４側に位置していてもよく、基板１００を第１面１０２から第２面１０４にかけて貫通するスルーホールを介して、基板１００の第１面１０２側の作用電極１１２に電気的に接続されていてもよい。
【００５１】
レジスト１２２は、例えば、絶縁材料（例えば、樹脂）からなっている。
【００５２】
レジスト１２２は、作用電極１１２の少なくとも一部分を露出する開口及び端子１１４の少なくとも一部露出する開口を有しており、配線１１６の少なくとも一部分を覆っている。
【００５３】
作用電極１１２のうちのレジスト１２２から露出された部分の面積は、小さくすることができ、例えば２０００００μｍ２以下にすることができる。図５に示すように、作用電極１１２のうちのレジスト１２２から露出された部分の形状は円にしてもよく、円の直径は、例えば、５００μｍ以下にしてもよい。
【００５４】
図７は、ウェル３００内における作用電極１１２−対向電極２１２間接続を説明するための図である。
【００５５】
作用電極１１２−対向電極２１２間接続は、図７に示す等価回路によって示すことができる。図７に示す等価回路は、抵抗３１２、抵抗３１４及びキャパシタ３１６を含んでいる。抵抗３１４及びキャパシタ３１６は、並列に接続されている。抵抗３１２は、抵抗３１４及びキャパシタ３１６の並列回路に直列に接続されている。抵抗３１２は、溶液抵抗に相当し、抵抗３１４は、電荷移動抵抗に相当し、キャパシタ３１６は、電気二重層に相当する。
【００５６】
抵抗３１２（溶液抵抗）は、作用電極１１２及び対向電極２１２の間の距離に依存する。したがって、上述したように、実質的に同一のタイミングで測定される複数の作用電極１１２が対向電極２１２から実質的に同一の距離の範囲にある場合、複数の作用電極１１２の測定結果間における溶液抵抗に起因した誤差を抑えることができる。
【００５７】
計測装置２０は、様々な電気化学測定、特に、可逆系電気化学系測定に使用することができる。例えば、計測装置２０は、計測した酸化還元電流に基づいて、核酸（例えば、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ））のハイブリダイゼーション度合を検出する装置に使用してもよい。この場合、計測装置２０は、核酸のハイブリダイゼーション前のサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）及び核酸のハイブリダイゼーション後のＣＶを検出する。
【００５８】
ＣＶの検出においては、実質的に同一のタイミングで測定される複数の作用電極１１２が対向電極２１２から実質的に同一の距離の範囲にある場合、複数の作用電極１１２の測定結果間における溶液抵抗に起因した誤差を抑えることができる。
【００５９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００６０】
この出願は、２０１８年１２月１８日に出願された日本出願特願２０１８−２３６３０７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６１】
１０  素子
２０  計測装置
１００  基板
１０２  第１面
１０４  第２面
１０６ａ  第１辺
１０６ｂ  第２辺
１０６ｃ  第３辺
１０６ｄ  第４辺
１１０  導電層
１１２  作用電極
１１２ａ  第１作用電極
１１２ｂ  第２作用電極
１１２ｃ  第３作用電極
１１２ｄ  第４作用電極
１１４  端子
１１６  配線
１２０  配線層
１２２  レジスト
２１２  対向電極
２２２  参照電極
３００  ウェル
３０２  隔壁
３１２  抵抗
３１４  抵抗
３１６  キャパシタ
４００  スイッチング回路
４００ａ  第１スイッチング回路
４００ｂ  第２スイッチング回路
５００  ポテンショスタット
５１０  電流電圧変換回路
５１０ａ  第１電流電圧変換回路
５１０ｂ  第２電流電圧変換回路
５１２  オペアンプ
５１４  抵抗
５２２  オペアンプ
５２４  オペアンプ
５２６  抵抗
５２８  抵抗
６１０  制御器
６２０  測定器
Ｂ  ブロック
Ｄ１  第１距離
Ｄ２  第２距離
Ｄ３  第３距離
Ｄ４  第４距離
Ｇ  作用電極群
Ｇａ  第１群の作用電極
Ｇｂ  第２群の作用電極
【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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【国際調査報告】
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