生物样本的活动信号测量装置和测量方法制造方法及图纸

一种对生物样本的活动信号进行测量的装置，包括：容纳包含生物样本的测定腔室（Ａ）；至少在一个面上具有测定电极（１）的多孔性绝缘基板（５）；和，运送测定腔室（Ａ）内的被测定液使其从测定电极（１）侧通过多孔性绝缘基板（５）的运送装置（８），通过使运送装置（８）的工作，在测定电极（１）上捕捉在被测定液中所包含的生物样本，从而可以通过测定电极（１）来测量生物样本的活动信号。根据该装置，可以容易、迅速并且高精度地检测生物样本产生的活动信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对细胞等生物样本产生的活动信号进行测量的装置和方法。
技术介绍
目前，伴随生物样本活动而产生的物理化学性的信号，作为电信号和通过在生物样本中加入的指示剂而产生的荧光强度信号等的数字信号，被测定装置取入并测定。例如，在以单一通道级别进行测定的情况下，由通过使用了膜片钳等微小电极探针和专用的控制装置的电气生理测定装置获得的表示通道通过电量的数字信号，计算通道的开闭时间、定时、次数等来测定细胞的通道活性度。膜片钳法是使用微型移液管的前端部分的细胞膜的微小部分(膜片)，由微小电极探针电气地记录通过单一的通道蛋白质分子作媒介的离子输送的方法。膜片钳法在细胞生物学的技术中，是能够以实时方式调查一个蛋白质分子的机能的少数方法之一(例如，参照《细胞の分子生物学》，第3版，Garland Publishing、Inc.、New York、1994、日本语版、中村桂子等编译、181～182页，1995年，教育社)。荧光色素法，是根据特定的离子的浓度变化，将产生光的发光指示药或荧光色素与图像处理法进行组合，由此来测定细胞的电活动的方法。例如，根据使用CCD摄像机摄影的细胞的荧光图像，监视细胞内的离子的移动。在荧光色素法中，细胞全体的离子通道活性，通常是通过荧光测定法测定流入细胞内的离子的全体量。可是，膜片钳法在微型移液管的制作和其操作等方面需要特殊的技术，在一个样本的测定上需要很长时间，因此不适合以高速方式筛选大量的侯选药品化合物。而荧光色素法能够以高速方式筛选大量的侯选药品化合物，但需要对细胞进行染色的工序，在测定中，除了色素的影响造成的背景大以外，还会随着时间而脱色，因此存在着S/N比较差这样的缺点。作为公开有观察生物样本的电气化学性变化的方法的现有文献，可列举出(日本)专利第2949845号、美国专利第5810725号、美国专利第5563067号、特开平9-827318号、国际公开第01/25769号、美国专利第5187069号、国际公开第98/54294号、国际公开第99/66329号、国际公开第99/31503号等。(日本)专利第2949845号、美国专利第5810725号、美国专利第5563067号、以及特开平9-827318号公开了一体化复合电极和使用该电极的测量系统，其特征在于使用光刻技术在玻璃基板上构成微小电极，能够以多点方式在细胞外测定细胞的电气变化。国际公开第01/25769号公开了在绝缘基板上具有通孔、在该通孔中配置包含离子通道的细胞等的生物样本、由此在细胞等和绝缘基板表面上构成吉欧封接(giga-seal)、使用在由该吉欧封接隔开的两个区域中设置的基准电极和测定电极、可以测定离子通过离子通道时所产生的电流的基板。美国专利第5187069号公开了在电极上培养细胞、测定阻抗变化、由此可以监视细胞增殖的装置。国际公开第98/54294号公开了在平板电极上粘结细胞、测定其电信号的装置。国际公开第99/66329号公开了利用电阻或阻抗变化来观察多孔性材料上的细胞活动状态的装置及使用该装置的化验法。国际公开第99/31503号公开了使用具有通孔的基板、通过在该通孔中收集细胞而形成膜片钳、并测定电流变化的方法。此外，作为本申请的在先例，可以列举出特开平11-326166号公报、特开平5-157728号公报、以及特开昭62-73152号公报等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，可以容易、迅速并且高精度地检测生物样本所产生的活动信号。本专利技术的上述目的由下述的生物样本的活动信号测量装置来实现，该生物样本的活动信号测量装置包括容纳包含生物样本的被测定液的测定腔室；至少在一个面上具有测定电极的多孔性绝缘基板；和，运送所述测定腔室内的被测定液、使其从所述测定电极侧通过所述多孔性绝缘基板的运送装置；通过使所述运送装置工作、在所述测定电极上捕捉被测定液中所包含的生物样本，从而可以通过该测定电极对生物样本的活动信号进行测量。此外，本专利技术的上述目的由下述的生物样本的活动信号测量方法来实现，该生物样本的活动信号测量方法包括将包含生物样本的被测定液注入测定腔室的步骤；从所述测定腔室运送被测定液、使其通过至少在一个面上具有测定电极的多孔性绝缘基板、由此在所述测定电极上捕捉生物样本的步骤；和，通过所述测定电极对生物样本的活动信号进行测量的步骤。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的生物样本的活动信号测量装置的主要部分概略结构图。图2是图1所示的装置的主要部分放大图。图3(A)和图3(B)是表示生物样本(细胞)的活动状况的示意图。图4是本专利技术第二实施方式的生物样本的活动信号测量装置的概略平面图。图5是图4所示的装置的细胞隔离部的图，图5(A)是平面图，图5(B)是剖面图。图6是图4所示的装置的多孔性绝缘基板的图，图6(A)是平面图，图6(B)是剖面图。图7是表示图4所示的装置的局部剖面图。图8是图4所示的装置的另一局部剖面图。图9(A)和图9(B)是表示本专利技术第三实施方式的生物样本的活动信号测量装置的概略结构的方框图。图10是表示相对于卡巴胆碱(Carbachol)浓度的标准偏差平均值变动的图。图11(A)和图11(B)是表示本专利技术第四实施方式的生物样本的活动信号测量装置的概略结构的方框图。图12是表示将卡巴胆碱投药前后的标准偏差的偏差以正态分布方式近似的结果的图。图13是表示将按照现有方法求出的卡巴胆碱投药前后的标准偏差的偏差以正态分布方式近似的结果的图。图14是表示将所得到的正态分布的平均值和半值宽度分别与基准值比较时的间隔量的图。图15是表示本专利技术的另一实施方式的生物样本的活动信号测量装置的概略结构的方框图。图16是表示本专利技术的又一实施方式的生物样本的活动信号测量装置的概略结构的方框图。具体实施例方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。(实施方式1)图1是本专利技术的第一实施方式的生物样本的活动信号测量装置的主要部分概略结构图。该装置的结构是，在多孔性绝缘基板5的上面(配置生物样本侧的面)形成检测细胞等的生物样本的物理化学信号的测定电极1，从该测定电极1导出导线2。所谓物理化学信号是在细胞等的生物样本所产生的信号之中，从细胞的离子通道这样的测定对象的特定部位产生的信号，或者，起因于响应药剂的细胞的离子通道或受体的活性化这样的测定对象中的特定现象而变化的信号等。作为多孔性绝缘基板5，在本实施方式中使用尼龙网，但并不限于此，也可以使用纤维素混合酯、亲水性聚偏氟乙烯、疏水性聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。具体地说，可优选地使用Isopore(聚对苯二甲酸乙二醇酯制millipore社制)和Omnipore(聚四氟乙烯制millipore社制)等。此外，作为多孔性绝缘基板5的尺寸，通常选择具有1～1000μm孔径和1～10000μm厚度的多孔性绝缘基板。作为代表性的例子，可以列举5μm的孔径和10μm的厚度，但也可以采用100μm以上厚度的多孔性绝缘基板。该测量装置如下这样制造。首先，在多孔性绝缘基板5上形成测定电极1和导线2。优选通过导电性材料的溅射来形成测定电极1和导线2。在本实施方式中，使用金作为导电性材料，在氩等不活泼气体的存在下，在处于低真空条件的一对电极间通过高频产生等离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物样本的活动信号测量方法，包括：将包含生物样本的被测定液注入测定腔室的步骤；从所述测定腔室运送被测定液，使其通过至少在一个面上具有测定电极的多孔性绝缘基板，由此在所述测定电极上捕捉生物样本的步骤；和通过所述测定 电极、对生物样本的活动信号进行测量的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈弘章，尾崎亘彦，杉原宏和，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]