特許 6831521 分析素子及び分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6831521

(24)【登録日】2021年2月2日

(45)【発行日】2021年2月17日

(54)【発明の名称】分析素子及び分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/00 20060101AFI20210208BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/00 Z

【請求項の数】11

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-24709(P2018-24709)

(22)【出願日】2018年2月15日

(65)【公開番号】特開2019-138861(P2019-138861A)

(43)【公開日】2019年8月22日

【審査請求日】2019年8月15日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）革新的研究開発推進プログラム（ＩｍＰＡＣＴ）「半導体技術を用いた高感度・高精度化学物質検出デバイス・システムの開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】518437671

【氏名又は名称】アイポア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】王 萍

(72)【発明者】

【氏名】濱崎 浩史

(72)【発明者】

【氏名】中村 直文

(72)【発明者】

【氏名】三木 弘子

(72)【発明者】

【氏名】西垣 亨彦

【審査官】 村田 顕一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５２９２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１８７５８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１４９７５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３７７８３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１７−５１５１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／００−２７／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／１４−２７／２４

Ｇ０１Ｎ １５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、
第２電極と、
第１孔を有する第１膜であって、前記第１膜の少なくとも一部は前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１膜は、前記第１電極及び前記第２電極から離れた、前記第１膜と、
第２孔を有する第２膜であって、前記第２膜の少なくとも一部は前記第１膜と前記第２電極との間に設けられ、前記第２膜は、前記第１膜及び前記第２電極から離れた、前記第２膜と、
を備え、
前記第１膜は、複数の前記第１孔を含み、
前記第２膜は、複数の前記第２孔を含み、
前記複数の第１孔の密度は、前記複数の第２孔の密度よりも高く、
分析対象の粒を含む液体中の前記粒が前記第１孔及び前記第２孔を通過することに対応する電流のパルス信号を測定することで、前記分析対象を分析可能な、分析素子。

【請求項2】

前記第１膜の第１厚さは、前記第２膜の第２厚さよりも厚い、請求項１記載の分析素子。

【請求項3】

前記第１膜の第１厚さは、前記第２膜の第２厚さの１．５倍以上１０倍以下である、請求項１記載の分析素子。

【請求項4】

前記第１膜と交差する第１方向において、前記第１孔の少なくとも一部は、前記第２孔と重なる、請求項１〜３のいずれか１つに記載の分析素子。

【請求項5】

前記第１膜と交差する第１方向に沿う、前記第１膜と前記第２膜との間の距離は、前記第１膜に沿う第２方向に沿う前記第１孔の幅の１．２倍以上１０倍以下である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。

【請求項6】

前記第１膜に沿う方向に沿う前記第１孔の幅は、
前記第１膜に沿う前記方向に沿う前記第２孔の幅の０．８倍以上１．２倍以下である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。

【請求項7】

前記第１膜に沿う方向に沿う前記第１孔の幅は、１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第１膜に沿う前記方向に沿う前記第２孔の幅は、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。

【請求項8】

第１部材と、
第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられた第１膜であって、前記第１膜は、第１孔が設けられた第１部分領域と、第２孔が設けられた第２部分領域と、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域と、を含み、前記第１膜は、前記第１部材の少なくとも一部及び前記第２部材の少なくとも一部から離れた、前記第１膜と、
前記第１部材と前記第１部分領域との間に設けられ、前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１部材と前記第２部分領域との間に設けられ、前記第２部分領域から離れた第２電極と、
前記第１部材と前記第３部分領域との間に設けられた第１壁部と、
第２壁部と、
第３壁部と、
を備え、
前記第１膜は、第４部分領域及び第５部分領域をさらに含み、
前記第３部分領域は、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第３孔が前記第３部分領域に設けられ、
前記第４部分領域は、前記第３部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、
前記第５部分領域は、前記第４部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第４孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第２壁部は、前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられ、
前記第３壁部は、前記第１部材と前記第５部分領域との間に設けられ、
前記第２部材から前記第１部材への第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第４孔との間にあり、
前記第１方向において前記第３壁部と前記第５部分領域とが重なる領域は、前記第４孔と前記第２孔との間にあり、
分析対象の粒を含む液体中の前記粒が前記第１孔及び前記第２孔を通過することに対応する電流のパルス信号を測定することで、前記分析対象を分析可能な、分析素子。

【請求項9】

第１部材と、
第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられた第１膜であって、前記第１膜は、第１孔が設けられた第１部分領域と、第２孔が設けられた第２部分領域と、第３孔が設けられ前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域と、前記第３部分領域と前記第２部分領域との間の第４部分領域と、を含み、前記第１膜は、前記第１部材の少なくとも一部及び前記第２部材の少なくとも一部から離れた、前記第１膜と、
前記第１部材と前記第１部分領域との間に設けられ、前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１部材と前記第２部分領域との間に設けられ、前記第２部分領域から離れた第２電極と、
前記第１部材と前記第３部分領域との間に設けられた第１壁部と、
前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられた第２壁部と、
を備え、
前記第２部材から前記第１部材への第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第２孔との間にあり、
分析対象の粒を含む液体中の前記粒が前記第１孔、前記第２孔及び前記第３孔を通過することに対応する電流のパルス信号を測定することで、前記分析対象を分析可能な、分析素子。

【請求項10】

第３壁部及び第４壁部をさらに備え、
前記第１膜は、第４部分領域〜第６部分領域をさらに含み、
前記第４部分領域は、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第３孔が前記第４部分領域に設けられ、
前記第５部分領域は、前記第４部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第４孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第６部分領域は、前記第５部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第５孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第３壁部は、前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられ、
前記第４壁部は、前記第１部材と前記第５部分領域との間に設けられ、
前記第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第３壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第４孔との間にあり、
前記第１方向において前記第４壁部と前記第５部分領域とが重なる領域は、前記第４孔と前記第５孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第６部分領域とが重なる領域は、前記第５孔と前記第２孔との間にある、請求項９記載の分析素子。

【請求項11】

第１電極と、
第２電極と、
第１孔を有する第１膜であって、前記第１膜の少なくとも一部は前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１膜は、前記第１電極及び前記第２電極から離れた、前記第１膜と、
第２孔を有する第２膜であって、前記第２膜の少なくとも一部は前記第１膜と前記第２電極との間に設けられ、前記第２膜は、前記第１膜及び前記第２電極から離れた、前記第２膜と、
を含む分析素子と、
前記第１電極及び前記第２電極と電気的に接続された処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記第１電極及び前記第２電極から得られる第１パルス信号及び第２パルス信号の間の時間間隔に基づいて、分析対象物を分析し、
前記分析対象物は、液体と、前記液体中の粒と、を含み、
前記第１パルス信号は、前記粒の前記第１孔の通過に対応し、
前記第２パルス信号は、前記粒の前記第２孔の通過に対応した、分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、分析素子及び分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、分析対象の粒（細胞など）を含む液体（検体液）に流れる電流を測定することで、分析対象を分析する分析素子がある。分析素子において、分析精度の向上が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１９２４７９号公報

【特許文献2】特表２０１７−５１５１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態は、分析精度を向上できる分析素子及び分析装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態によれば、分析素子は、第１電極、第２電極、第１膜及び第２膜を含む。前記第１膜は、第１孔を有する。前記第１膜の少なくとも一部は前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる。前記第１膜は、前記第１電極及び前記第２電極から離れる。前記第２膜は、第２孔を有する。前記第２膜の少なくとも一部は前記第１膜と前記第２電極との間に設けられる。前記第２膜は、前記第１膜及び前記第２電極から離れる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的斜視図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置における特性を例示する模式図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的断面図である。

【図5】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式的断面図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式的断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。

【図9】図９は、第２実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。

【図11】図１１は、第３実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。

【図12】図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、実施形態に係る分析素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。

【図13】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る分析素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。
図２は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的斜視図である。
図１に示すように、実施形態に係る分析素子１１０は、第１電極２１、第２電極２２、第１膜３１及び第２膜３２を含む。

【0009】

第１膜３１の少なくとも一部は、第１電極２１と第２電極２２との間に設けられる。第１膜３１は、第１電極２１及び第２電極２２から離れている。第１膜３１は、第１孔ｈ１を有する。

【0010】

第２膜３２の少なくとも一部は、第１膜３１と第２電極２２との間に設けられる。第２膜３２は、第１膜３１及び第２電極２２から離れている。第２膜３２は、第２孔ｈ２を有する。第１孔ｈ１及び第２孔ｈ２は、例えば、ポアである。

【0011】

この例では、第１部材１１及び第２部材１２がさらに設けられている。第１部材１１と第２部材１２との間に、第１電極２１及び第２電極２２が設けられる。

【0012】

第１膜３１と交差する方向を第１方向とする。例えば、第１方向は、第１膜３１の膜面に対して垂直である。

【0013】

第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

【0014】

第１膜３１は、例えば、Ｘ−Ｙ平面に沿う。第２膜３２は、例えば、Ｘ−Ｙ平面に沿う。第２膜３２は、例えば、第１膜３１に対して平行である。

【0015】

図２において、第１電極２１は省略されている。図２に示すように、例えば、分析素子１１０に、枠部８２、８３、８４が設けられる。枠部８２は、枠部８３と枠部８４との間に設けられる。枠部８２に分析対象物５１（検体液）が導入される。一方、枠部８３に、例えば、洗浄用液体５５が導入される。枠部８４は、例えばドレインとして機能する。

【0016】

第１膜３１と第１電極２１との間の空間、第２膜３２と第２電極２２との間の空間、及び、第１膜３１と第２膜３２との間の空間に、分析対象物５１が導入される。分析対象物５１は、液体５１Ｌ及び粒５２を含む。粒５２は、液体５１Ｌ中に設けられる。液体５１Ｌは、例えば、検体液である。粒５２は、例えば、ウイルスなどの検査対象である。粒５２の例は、後述する。分析素子１１０は、例えば、分析用マイクロチップである。第２膜３２と第２電極２２との間の空間、及び、第１膜３１と第２膜３２との間の空間には、粒５２を含まない液体５１Ｌが導入されても良い。

【0017】

図１に示すように、分析装置２１０は、分析素子１１０及び処理部７０を含む。処理部７０は、第１電極２１及び第２電極２２と電気的に接続される。例えば、処理部７０は、電流検出部７１及び電源７２を含む。電源７２により、第１電極２１と第２電極２２との間に電圧が印加される。第１電極２１と第２電極２２との間に、分析対象物５１を介して電流が流れる。この電流は、例えば、イオン電流である。粒５２は、第１孔ｈ１及び第２孔ｈ２を通過する。通過は、例えば、電気泳動に基づく。例えば、粒５２は、例第１孔ｈ１を通過した後に、第２孔ｈ２を通過する。以下、電流の例について説明する。

【0018】

図３は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置における特性を例示する模式図である。
図３の横軸は時間ｔｍである。図２の縦軸は、電流Ｉｓである。電流Ｉｓは、第１電極２１と第２電極２２との間に流れる電流である。

【0019】

図２に示すように、電流Ｉｓにおいて、第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２が生じる。第１パルス信号Ｓ１は、粒５２の、第１孔ｈ１の通過に対応する。第２パルス信号Ｓ２は、粒５２の、第２孔ｈ２の通過に対応する。第１パルス信号Ｓ１は、第１強度ｐ１を有する。第２パルス信号Ｓ２は、第２強度ｐ２を有する。これらのパルス信号の強度は、例えば、粒５２の特性（例えば粒５２のサイズｄ５２：図１参照）などに依存する。

【0020】

例えば、粒５２が孔を通過する前の第１状態においては、孔を通過して流れる電流経路の断面積は大きい。一方、粒５２が孔を通過している時の第２状態においては、孔を通過して流れる電流経路の断面積は、粒５２と孔との間の空間の断面積になる。このため、第２状態における断面積は、第１状態における断面積よりも小さくなる。電流Ｉｓの大きさは、実質的に断面積に依存する。このため、電流Ｉｓの変化（パルス信号の強度）から、粒５２のサイズに関する情報が得られる。

【0021】

例えば、第１パルス信号Ｓ１と第２パルス信号Ｓ２との間の時間間隔ｗｄ（時間の長さ）は、粒５２が、第１孔ｈ１を通過した時刻から第２孔ｈ２に到達した時刻までの間の時間に実質的に対応する。時間間隔は、粒５２の速度に依存する。従って、時間間隔ｗｄは、例えば、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報が得られる。

【0022】

例えば、第１パルス信号Ｓ１は、第１パルス幅ｗ１を有する。第２パルス信号Ｓ２は、第２パルス幅ｗ２を有する。これらのパルス幅は、粒の速度に依存する。これらのパルス幅に基づいて、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報を得ても良い。例えば、時間間隔ｗｄ、第１パルス幅ｗ１及び第２パルス幅ｗ２に基づいて、粒５２の特性に関する種々の情報を得ても良い。

【0023】

さらに、第１ｈ１及び第２孔ｈ２を用いることで、粒５２に関するより正確な情報が得られる。例えば、粒５２が球状でない場合がある。この場合、粒５２が孔を通過する時の粒５２の姿勢が、パルス信号に影響する。複数の孔を用いることで、粒５２が孔を通過する時の粒５２の姿勢を制御できる。以下、この例について説明する。

【0024】

図４は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的断面図である。
図４に示すように、粒５２は、異方性形状を有している。粒５２は、例えば、第１電極２１と第１膜３１との間の空間（分析対象物５１）を、種々の姿勢で、第１孔ｈ１に向けて移動する。粒５２が第１孔ｈ１を通過するときに、粒５２の長軸は、Ｚ軸方向から傾いている場合がある。このとき、第１孔ｈ１を通過する際に、粒５２の姿勢が制御される。例えば、粒５２の長軸は、Ｚ軸方向に近づく。このため、粒５２が第２孔ｈ２を通過する際には、粒５２の長軸は、Ｚ軸方向に沿うようになる。このような場合においては、粒５２が第１孔ｈ１を通過したときに得られる第１パルス信号Ｓ１に比べて、粒５２が第２孔ｈ２を通過したときに得られる第２パルス信号Ｓ２において、より正確な情報が得られる。例えば、第２パルス信号Ｓ２の信号強度（第２強度ｐ２）の分布ばらつきを低減できる。例えば、検出感度の分解能を向上できる。

【0025】

このように、実施形態においては、分析精度を向上できる分析素子及び分析装置を提供することができる。

【0026】

図１に示すように、実施形態において、例えば、第１孔ｈ１は、実質的に第２孔ｈ２と重なる。例えば、第１方向（Ｚ軸方向であり、第１膜３１と交差する方向）において、第１孔ｈ１の少なくとも一部は、第２孔ｈ２と重なることが好ましい。例えば、第１孔ｈ１の面積の５０％以上の領域は、第２孔ｈ２と重なることが好ましい。例えば、第１孔ｈ１の面積の８０％以上の領域は、第２孔ｈ２と重なることが好ましい。

【0027】

図１に示すように、例えば、第１孔ｈ１は、第１幅ｄ１（サイズ）を有する。第１幅ｄ１は、第１膜３１に沿う方向（Ｘ−Ｙ平面内の１つの方向であり、例えば、Ｘ軸方向）に沿う第１孔ｈ１の幅である。例えば、第２孔ｈ２は、第２幅ｄ２（サイズ）を有する。第２幅ｄ２は、第１膜３１に沿う上記の方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う、第２孔ｈ２の幅である。これらの幅は、例えば、径である。

【0028】

実施形態に係る１つの例において、第１幅ｄ１は、実質的に第２幅ｄ２と同じである。例えば、第１幅ｄ１は、第２幅ｄ２の０．８倍以上１．２倍以下である。

【0029】

実施形態に係る１つの例において、第１幅ｄ１は、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。第２幅ｄ２は、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である、分析対象物５１に応じて、これらの幅を適宜変更しても良い。

【0030】

図１に示すように、第１方向（第１膜３１と交差する方向であり、例えば、Ｚ軸方向）に沿う、第１膜３１と第２膜３２との間の距離を距離Ｄｚ１２とする。実施形態に係る１つの例において、距離Ｄｚ１２は、例えば、第１幅ｄ１（第１膜３１に沿う第２方向に沿う第１孔ｈ２の幅）の１．２倍以上１０倍以下である。距離Ｄｚ１２は、例えば、第２幅ｄ２の１．２倍以上１０倍以下である。

【0031】

距離Ｄｚ１２は、粒５２のサイズ（例えば最大長さ）よりも長い。

【0032】

図１に示すように、第１膜３１の厚さを第１厚さｔ１とする。第２膜３２の厚さを第２厚さｔ２とする。これらの厚さは、Ｚ軸方向に沿う長さである。第１厚さｔ１は、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。第２厚さｔ２は、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。適切な厚さと、適切な開口率により、これらの膜において、実用的な強度が得られる。

【0033】

図１に例示する分析素子１１０においては、第１厚さｔ１は、第２厚さｔ２と実質的に同じである。後述するように、これらの厚さが互いに異なっても良い。

【0034】

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１実施形態に係る分析素子を例示する模式的断面図である。
図５（ａ）に示す分析素子１１０ａのように、第１電極２１及び第２電極２２は、第１孔ｈ１及び第２孔ｈ２と重なるように、選択的に設けられても良い。

【0035】

図５（ｂ）に示す分析素子１１０ｂのように、第１電極２１の一部が第２電極２２と重ならなくても良い。第２電極２２の一部が第１電極２１と重ならなくても良い。

【0036】

図５（ｃ）に示す分析素子１１０ｃのように、第１電極２１と第２電極２２とが互いに重ならなくても良い。分析対象物５１を介して、電流が第１電極２１と第２電極２２との間を流れる。

【0037】

図６は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式的断面図である。
図６に示すように、本実施形態に係る分析素子１１１（及び分析装置２１１）においては、第１膜３１の第１厚さｔ１は、第２膜３２の第２厚さｔ２とは異なる。この例では、第１厚さｔ１は、第２厚さｔ２よりも厚い。分析素子１１１におけるこれ以外の構成は、分析素子１１０の構成と同様である。

【0038】

電流Ｉｓのパルス信号の幅は、膜の厚さに関係する。膜が薄いと、パルス信号の時間間隔（パルス幅）が短くなる。分析素子１１１においては、第１パルス幅ｗ１よりも第２パルス幅ｗ２は短くなる。例えば、第２パルス信号Ｓ２の第２強度ｐ２は、第１パルス信号Ｓ１の第１強度ｐ１よりも高くなる。第２パルス信号Ｓ２において、より安定した波形が得られる。このような第２パルス信号Ｓ２を用いて分析することにより、分析精度をより向上できる分析素子及び分析装置が提供できる。

【0039】

例えば、第１膜３１の第１厚さｔ１は、第２膜３２の第２厚さｔ２の１．５倍以上である。このような第２パルス信号Ｓ２を用いることで、分析精度の向上がより明確となる。例えば、第１厚さｔ１は第２厚さｔ２の１０倍以下である。例えば、第２厚さｔ２が過度に薄いと、例えば、第２膜３２の強度が過度に低下する。

【0040】

図７は、第１実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式的断面図である。
図７に示すように、本実施形態に係る分析素子１１２（及び分析装置２１２）においては、第１膜３１は、複数の第１孔ｈ１を含む。この例では、第２膜３２も、複数の第２孔ｈ２を含む。分析素子１１２において、第２孔ｈ２の数は、１でも良い。分析素子１１２におけるこれ以外の構成は、分析素子１１０の構成と同様である。

【0041】

分析素子１１２においては、複数の第１孔ｈ１の１つの幅ｄ１は、複数の第２孔ｈ２の１つの幅ｄ２よりも大きい。

【0042】

例えば、第１膜３１は、フィルタとして機能する。フィルタにより、分析対象物５１中に存在する異物５８が、第１膜３１と第２膜３２との間の領域に流出することが抑制できる。

【0043】

第１膜３１の複数の第１孔ｈ１は、例えば、メッシュ状である。例えば、異物５８（及び分析対象の粒５２よりも大きい粒）が第２膜３２へ向かって進むことが抑制できる。例えば、異物５８の影響を抑制して、分析対象の粒５２に関する情報が、より高い精度で得られる。分析素子１１２においては、分析用の第２膜３２と、フィルタ用の第１膜３１と、が、「組み」として設けられる。これにより、高効率のフィルタリング機能が得られる。

【0044】

例えば、第１孔ｈ１の第１幅ｄ１（第１膜３１に沿う方向に沿う、複数の第１孔ｈ１の１つの幅）は、第２幅ｄ２（上記の方向に沿う第２孔ｈ２の幅）の１．２倍以上５倍以下である。このようなサイズにより、適正なフィルタリング効果が得やすくなる。

【0045】

この例において、第１膜３１に複数の第１孔ｈ１が設けられ、第２膜３２には、１つの第２孔ｈ２が設けられても良い。第１膜３１に複数の第１孔ｈ１が設けられ、第２膜３２に複数の第２孔ｈ２が設けられる場合、例えば、複数の第１孔ｈ１の密度は、複数の第２孔ｈ２の密度よりも高くても良い。

【0046】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。
図８に示すように、実施形態に係る分析素子１２０は、第１部材１１、第２部材１２、第１膜３１、第１電極２１、第２電極２２及び第１壁部４１を含む。分析装置２２０は、分析素子１２０及び処理部７０を含む。

【0047】

第２部材１２は、第１部材１１から離れる。

【0048】

第１膜３１は、第１部材１１と第２部材１２との間に設けられる。第１膜３１は、第１部材１１の少なくとも一部、及び、第２部材１２の少なくとも一部から離れる。

【0049】

第２部材１２から第１部材１１への方向を第１方向とする。第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

【0050】

第１膜３１の膜面は、例えば、Ｚ軸方向と交差する。第１膜３１は、Ｘ−Ｙ平面に沿って広がる。

【0051】

第１膜３１は、第１〜第３部分領域ｒ１〜ｒ３を含む。第１部分領域ｒ１に、第１孔ｈ１が設けられる。第２部分領域ｒ２に、第２孔ｈ２が設けられる。第３部分領域ｒ３は、第１部分領域ｒ１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。

【0052】

第１電極２１は、第１部材１１と第１部分領域ｒ１との間に設けられる。第１電極２１は、第１部分領域ｒ１から離れる。この例では、第１電極２１は、第１部材１１に固定されている。

【0053】

第２電極２２は、第１部材１１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第２電極２２は、第２部分領域ｒ２から離れる。この例では、第２電極２２は、第１部材１１に固定されている。

【0054】

第１壁部４１は、第１部材１１と第３部分領域ｒ３との間に設けられる。例えば、第１壁部４１は、第１部材１１及び第３部分領域ｒ３と接する。第１壁部４１は、第１電極２１が設けられる空間と、第２電極２２が設けられる空間と、を分離する。

【0055】

例えば、第１方向（第２部材１２から第１部材１２への方向であり、Ｚ軸方向）において第１壁部４１と第３部分領域ｒ３とが重なる領域は、第１孔ｈ１と第３孔ｈ２との間にある。

【0056】

これにより、第１電極２１が設けられる空間は、第２電極２２が設けられる空間と、分離される。第１孔ｈ１が設けられる空間は、第２孔ｈ２が設けられる空間と、分離される。

【0057】

これらの空間に、分析対象物５１が導入される。処理部７０により第１電極２１と第２電極２２との間に電圧が印加される。これにより、分析対象物５１中の粒５２が上記の空間を移動する。

【0058】

例えば、粒５２は、第１孔ｈ１を通過した後、第１膜３１と第２部材１２との間の空間に移動する。この後、粒５２は、この空間から、第２孔ｈ２を通って、第１膜３１と第１部材１１との間の空間に移動する。第１孔ｈ１の通過に対応する第１パルス信号Ｓ１、及び、第２孔ｈ２の通過に対応する第２パルス信号Ｓ２（図３参照）が得られる。

【0059】

例えば、第１パルス信号Ｓ１と第２パルス信号Ｓ２との間の時間間隔ｗｄ（図３参照）により、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報が得られる。例えば、時間間隔ｗｄ、第１パルス幅ｗ１及び第２パルス幅ｗ２に基づいて、粒５２の特性に関する種々の情報を得ても良い。

【0060】

本実施形態においても、分析精度を向上できる分析素子及び分析装置が提供できる。

【0061】

図９は、第２実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。
図９に示すように、実施形態に係る分析素子１２１は、第１部材１１、第２部材１２、第１膜３１、第１電極２１、第２電極２２及び第１壁部４１に加えて、第２壁部４２及び第３壁部４３をさらに含む。分析装置２２１は、分析素子１２１及び処理部７０を含む。

【0062】

分析素子１２１においては、第１膜３１は、第１〜第３部分領域ｒ１〜ｒ３に加えて、第４部分領域ｒ４及び第５部分領域ｒ５をさらに含む。

【0063】

第３部分領域ｒ３は、第１部分領域ｒ１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第３孔ｈ３が、第３部分領域ｒ３に設けられる。第４部分領域ｒ４は、第３部分領域ｒ３と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第５部分領域ｒ５は、第４部分領域ｒ４と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第４孔ｈ４が、第５部分領域ｒ５に設けられる。

【0064】

第２壁部４２は、第２部材１２と第４部分領域ｒ４との間に設けられる。第３壁部４３は、第１部材１１と第５部分領域ｒ５との間に設けられる。例えば、第２壁部４２は、第２部材１２及び第４部分領域ｒ４と接する。例えば、第３壁部４３は、第１部材１１及び第５部分領域ｒ５と接する。

【0065】

第１方向（第２部材１２から第１部材１１への方向であり、Ｚ軸方向）において第１壁部４１と第３部分領域ｒ３とが重なる領域は、第１孔ｈ１と第３孔ｈ３との間にある。

【0066】

第１方向において第２壁部４２と第４部分領域ｒ４とが重なる領域は、第３孔ｈ３と第４孔ｈ４との間にある。

【0067】

第１方向において第３壁部４３と第５部分領域ｒ５とが重なる領域は、第４孔ｈ４と第２孔ｈ２との間にある。

【0068】

分析素子１２１においては、複数の壁部により、第１部材１１と第２部材１２との間の複数の空間が、互いに分離される。例えば、粒５２は、第１孔ｈ１を通過した後、第３孔ｈ３を通過する。粒５２は、第３孔ｈ３を通過した後、第４孔ｈ４を通過する。粒５２は、第４孔ｈ４を通過した後、第２孔ｈ２を通過する。これらの複数の孔に応じて、複数のパルス信号が得られる。例えば、複数のパルス信号の間の時間間隔に基づいて、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報が得られる。例えば、時間間隔及びパルス幅に基づいて、粒５２の特性に関する種々の情報を得ても良い。

【0069】

このように、本実施形態において、第１孔ｈ１と第２孔ｈ２との間に、さらに複数の孔を設けても良い。複数の孔の数は、偶数である。複数の孔に応じて、複数の壁部が設けられる。

【0070】

（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。
図１０に示すように、実施形態に係る分析素子１３０は、第１部材１１、第２部材１２、第１膜３１、第１電極２１、第２電極２２、第１壁部４１及び第２壁部４２を含む。分析装置２３０は、分析素子１３０及び処理部７０を含む。

【0071】

第１膜３１は、第１部材１１と第２部材１２との間に設けられる。第１膜３１は、第１部材１１の少なくとも一部、及び、第２部材１２の少なくとも一部から離れる。第１膜３１は、第１〜第４部分領域ｒ１〜ｒ４を含む。第１部分領域ｒ１には、第１孔ｈ１が設けられる。第２部分領域ｒ２には、第２孔ｈ２が設けられる。第３部分領域ｒ３は、第１部分領域ｒ１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第３部分領域ｒ３には、第３孔ｈ３が設けられる。第４部分領域ｒ４は、第３部分領域ｒ３と第２部分領域ｒ３との間に設けられる。

【0072】

第１電極２１は、第１部材１１と第１部分領域ｒ１との間に設けられる。第１電極２１は、第１部分領域ｒ１から離れる。この例では、第１電極２１は、第１部材１１に固定される。

【0073】

第２電極２２は、第１部材１１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第２電極２２は、第２部分領域ｒ２から離れる。この例では、第２電極２２は、第２部材１２に固定される。

【0074】

第１壁部４１は、第１部材１１と第３部分領域ｒ３との間に設けられる。第２壁部４２は、第２部材１２と第４部分領域ｒ４との間に設けられる。例えば、第１壁部４１は、第１部材１１及び第３部分領域ｒ３と接する。例えば、第２壁部４２は、第２部材１２及び第４部分領域ｒ４と接する。

【0075】

第１方向（第２部材１２から第１部材１１への方向であり、Ｚ軸方向）において第１壁部４１と第３部分領域ｒ３とが重なる領域は、第１孔ｈ１と第３孔ｈ３との間にある。

【0076】

第１方向において第２壁部４２と第４部分領域ｒ４とが重なる領域は、第３孔ｈ３と第２孔ｈ２との間にある。

【0077】

例えば、第１電極２１が設けられる空間と、第２電極２２が設けられる空間と、が上記の壁部により分離される。

【0078】

粒５２は、第１孔ｈ１を通過した後、第１膜３１と第２部材１２との間の空間に移動する。この後、粒５２は、この空間から、第３孔ｈ２を通って、第１膜３１と第１部材１１との間の空間に移動する。この後、粒５２は、この空間から、第２孔ｈ２を通って、第１膜３１と第２部材１２との間の空間に移動する。第１孔ｈ１〜第３孔ｈ３の通過に対応する複数のパルス信号が得られる。

【0079】

例えば、複数のパルス信号の間の時間間隔により、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報が得られる。例えば、時間間隔、及び、複数のパルス幅に基づいて、粒５２の特性に関する種々の情報を得ても良い。

【0080】

本実施形態においても、分析精度を向上できる分析素子及び分析装置が提供できる。

【0081】

図１１は、第３実施形態に係る分析素子及び分析装置を例示する模式図である。
図１１に示すように、実施形態に係る分析素子１３１は、第１部材１１、第２部材１２、第１膜３１、第１電極２１、第２電極２２、第１壁部４１及び第２壁部４２に加えて、第３壁部４３及び第４壁部４４をさらに含む。分析装置２３１は、分析素子１３１及び処理部７０を含む。

【0082】

分析素子１３１においては、第１膜３１は、第１〜第３部分領域ｒ１〜ｒ３に加えて、第４〜第６部分領域ｒ４〜ｒ６をさらに含む。

【0083】

第４部分領域ｒ４は、第１部分領域ｒ１と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第３孔ｈ３が、第４部分領域ｒ４に設けられる。

【0084】

第５部分領域ｒ５は、第４部分領域ｒ４と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第４孔ｈ４が、第５部分領域ｒ５に設けられる。

【0085】

第６部分領域ｒ６は、第５部分領域ｒ５と第２部分領域ｒ２との間に設けられる。第５孔ｈ５が、第５部分領域ｒ５に設けられる。

【0086】

第３壁部４３は、第２部材１２と第４部分領域ｒ４との間に設けられる。第４壁部４４は、第１部材１１と第５部分領域ｒ５との間に設けられる。例えば、第３壁部４３は、第２部材１２及び第４部分領域ｒ４と接する。例えば、第４壁部４４は、第１部材１１及び第５部分領域ｒ５と接する。

【0087】

第１方向（Ｚ軸方向）において第１壁部４１と第３部分領域ｒ３とが重なる領域は、第１孔ｈ１と第３孔ｈ３との間にある。第１方向において第３壁部４３と第４部分領域ｒ４とが重なる領域は、第３孔ｈ３と第４孔ｈ４との間にある。第１方向において第４壁部４４と第５部分領域ｒ５とが重なる領域は、第４孔ｈ４と第５孔ｈ５との間にある。第１方向において第２壁部４２と第６部分領域ｒ６とが重なる領域は、第５孔ｈ５と第２孔ｈ２との間にある。

【0088】

分析素子１３１においても、複数の壁部により、第１部材１１と第２部材１２との間の複数の空間が、互いに分離される。例えば、粒５２は、第１孔ｈ１を通過した後、第３孔ｈ３を通過する。粒５２は、第３孔ｈ３を通過した後、第４孔ｈ４を通過する。粒５２は、第４孔ｈ４を通過した後、第５孔ｈ５を通過する。粒５２は、第５孔ｈ５を通過した後、第２孔ｈ２を通過する。これらの複数の孔に応じて、複数のパルス信号が得られる。例えば、複数のパルス信号の間の時間間隔に基づいて、粒５２の電気的特性（例えば電荷の量）などに関する情報が得られる。例えば、時間間隔及びパルス幅に基づいて、粒５２の特性に関する種々の情報を得ても良い。

【0089】

このように、本実施形態において、第１孔ｈ１と第２孔ｈ２との間に、さらに複数の孔が設けられても良い。複数の孔の数は、奇数である。複数の孔に応じて、複数の壁部が設けられる。

【0090】

（第４実施形態）
第４実施形態は、分析装置に係る。分析装置は、上記の実施形態に係る任意の分析素子（及びその変形）と、処理部７０と、を含む。既に説明したように、処理部７０は、第１電極２１及び第２電極２２と電気的に接続される。

【0091】

処理部７０は、例えば、第１電極２１及び第２電極２２から得られる第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２の間の時間間隔ｗｄに基づいて、分析対象物５１を分析する。分析対象物５１は、第１電極２１と第１膜３１との間、及び、第２電極２２と第１膜３１との間に導入される。例えば、分析対象物５１は、液体５１Ｌと、液体５１Ｌ中の粒５２と、を含む。第１パルス信号Ｓ１は、粒５２の第１孔ｈ１の通過に対応する。第２パルス信号Ｓ２は、粒５２の第２孔ｈ２の通過に対応する。

【0092】

例えば、粒５２の速度ｖ１は、以下の第１式で表される。

ｖ１＝μ・Ｅ
＝（Ｑ／６πηｒ）・（Ｖ／Ｌ１） （１）

第１式において、「μ」は、移動度である。「Ｅ」は、電界である。「Ｑ」は、イオン（粒５２）の電荷である。「η」は、溶媒（液体５１Ｌ）の粘度である。「ｒ」は、イオンの半径である。「Ｖ」は、電圧である。「Ｌ１」は、複数の電極の間の距離である。

【0093】

処理部７０は、例えば、第１式から、粒５２の電荷に関する情報を導出する。

【0094】

処理部７０は、さらに、粒５２のサイズに関する情報を導出しても良い。例えば、イオン電流に関する抵抗Ｒは、以下の第２式で表される。

Ｒ＝ρ（Ｌ２／πＤ^２）＋ρ／４Ｄ （２）

第２式において、「ρ」は、分析対象物５１の抵抗率である。Ｌ２は、膜（第１膜３１または第２膜３２）の厚さである。「Ｄ」は、孔（第１孔ｈ１または第２孔ｈ２など）の半径である。例えば、抵抗Ｒの変化（パルス信号の強度）から、粒５２の通過による、孔の半径の減少に関する情報が得られる。その結果から、粒５２の半径が得られる。その結果と、第１式と、を用いて、粒５２の電荷に関する情報が導出されても良い。

【0095】

以下、分析素子に含まれる材料の例について説明する。
第１部材１１、第２部材１２、第１膜３１及び第２膜３２は、例えば、絶縁性である。第１部材１１及び第２部材１２の少なくともいずれかは、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び、酸化アルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１膜３１及び第２膜３２の少なくともいずれかは、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び、酸化アルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

【0096】

第１電極２１及び第２電極２２の少なくともいずれかは、例えば、銀、塩化銀、白金、金及びタングステンよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

【0097】

上記の壁部は、例えば、絶縁性である。上記の壁部の少なくともいずれかは、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び、酸化アルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

【0098】

実施形態において、分析対象物５１は、例えば、微粒子（例えばウィルスなど）を含む検体液である。液体５１Ｌは、例えば、緩衝液（例えば、リン酸緩衝生理食塩水など）などである。粒５２は、例えば、ウィルス及び細菌よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。粒５２は、ＰＭ０．１などの微粒子を含んでも良い。

【0099】

以下、分析素子の製造方法の例について説明する。
図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、実施形態に係る分析素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図１２（ａ）に示すように、基板１０ｓの上に、第２電極２２が設けられている。第２電極２２の上に、第１層３７ａ、第１絶縁層３８ａ、第２層３７ｂ及び第２絶縁層３８ｂをこの順で形成する。第１層３７ａ及び第２層３７ｂは、例えば、犠牲層である。

【0100】

図１２（ｂ）に示すように、第１層３７ａ、第１絶縁層３８ａ、第２層３７ｂ及び第２絶縁層３８ｂを含む積層体に、孔Ｈ１を形成する。例えば、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより、孔Ｈ１が形成される。

【0101】

図１２（ｃ）に示すように、第１層３７ａ及び第２層３７ｂを除去し、さらに、積層体の上に、第３層３７ｃ、第１電極２１及び第３絶縁層３８ｃをこの順で形成する。第３層３７ｃは、例えば、犠牲層である。

【0102】

図１２（ｄ）に示すように、第３層３７ｃを除去する。これにより、例えば、分析素子１１０が形成される。基板１０ｓが、第２部材１２となる。第３絶縁層３８ｃが、第１部材１１となる。

【0103】

以下、分析素子の製造方法の別の例について説明する。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る分析素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図１３（ａ）に示すように、第１部材１１、第１電極２１及び第１膜３１を含む構造体を形成する。第１部材１１及び第１膜３１は、支持体３９Ａにより支持される。一方、第２部材１２、第２電極２２及び第２膜３２を含む構造体を形成する。第２部材１２及び第２膜３２は、支持体３９Ｂにより支持される。これらの２つの構造体を対向させる。

【0104】

図１３（ｂ）に示すように、これらの構造体を互いに結合（例えば接着）する。この方法によっても、例えば、分析素子１１０が得られる。

【0105】

実施形態は、例えば、高感度の検査システムに関する。実施形態においては、例えば、高い判定精度で、粒（例えば、ウイルスなど）の識別が可能である。実施形態は、検査装置、または、検査方法に関しても良い。

【0106】

例えば、実施形態に係る検査においては、膜に設けられた孔（ポア）を、粒が通過する際に得られるイオン電流が用いられる。イオン電流は、例えば、粒のサイズに応じる。例えば、検査対象物が異物を含むと、検査対象の粒の検出精度が低くなる。サイズの他に、粒の他の物理量（電荷または形状）に関する情報を得ることで、より高い精度の検査が可能になる。

【0107】

実施形態によれば、例えば、粒のサイズ以外の物理量（電荷または形状など）による検査（識別）が可能になる。判定精度を向上できる。

【0108】

例えば、複数の孔のそれぞれの通過時間の差と、複数の孔の間の距離と、により、粒の速度に関する情報が得られる。例えば、粒がウイルスの場合、粒の電荷は、核酸またはタンパク質の電荷によって決まる。このため、粒の大きさと粒の電荷と、を用いて、ウイルスが識別できる。例えば、判定精度が向上できる。例えば、電荷の影響を考慮したイオン電流変化のピーク形状（強度、幅、または波形）の解析が可能となる。これにより、判定精度が向上できる。

【0109】

例えば、孔を通過する間のイオン電流の変化のピーク形状から、粒の形状に関する情報が得られる。例えば、球状の粒が２つの孔を通過する場合は、イオン電流変化は２つのピークとして観測される。一方、粒が、柱状で、粒の長軸の長さが２つの孔の間隔以上の長さの場合には、２つの孔の通過に伴うイオン電流変化は、２つのピークではなく、１つの大きなピークとして観測される。このように、ピーク形状は、粒の形状を反映する。このため、ピーク形状から、粒の形状に関する情報を得ることができる。

【0110】

実施形態に係る分析素子においては、例えば、検体液中の粒が、孔を通過する。２つの電極間に、粒の移動方向に沿って、複数の孔が設けられる。

【0111】

実施形態において、粒が孔を通過する際に生じる電気信号から、粒のサイズと、粒の、サイズ以外の物理量（例えば電荷または形状など）に関する情報が得られる。粒のサイズと、粒の、サイズ以外の物理量と、に関する情報から、所望の粒の識別が行われる。

【0112】

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１電極と、
第２電極と、
第１孔を有する第１膜であって、前記第１膜の少なくとも一部は前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１膜は、前記第１電極及び前記第２電極から離れた、前記第１膜と、
第２孔を有する第２膜であって、前記第２膜の少なくとも一部は前記第１膜と前記第２電極との間に設けられ、前記第２膜は、前記第１膜及び前記第２電極から離れた、前記第２膜と、
を備えた分析素子。
（構成２）
前記第１膜の第１厚さは、前記第２膜の第２厚さよりも厚い、構成１記載の分析素子。
（構成３）
前記第１膜の第１厚さは、前記第２膜の第２厚さの１．５倍以上１０倍以下である、構成１記載の分析素子。
（構成４）
前記第１膜と交差する第１方向において、前記第１孔の少なくとも一部は、前記第２孔と重なる、構成１〜３のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成５）
前記第１膜と交差する第１方向に沿う、前記第１膜と前記第２膜との間の距離は、前記第１膜に沿う第２方向に沿う前記第１孔の幅の１．２倍以上１０倍以下である、構成１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成６）
前記第１膜に沿う方向に沿う前記第１孔の幅は、
前記第１膜に沿う前記方向に沿う前記第２孔の幅の０．８倍以上１．２倍以下である、構成１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成７）
前記第１膜に沿う方向に沿う前記第１孔の幅は、１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第１膜に沿う前記方向に沿う前記第２孔の幅は、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である、構成１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成８）
前記第１膜は、複数の前記第１孔を含み、
前記第１膜に沿う方向に沿う、前記複数の第１孔の１つの幅は、前記方向に沿う前記第２孔の幅の１．２倍以上５倍以下である、構成１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成９）
前記第１膜は、複数の前記第１孔を含み、
前記第２膜は、複数の前記第２孔を含み、
前記複数の第１孔の密度は、前複数の第２孔の密度よりも高い、構成１〜４のいずれか１つに記載の分析素子。
（構成１０）
第１部材と、
第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられた第１膜であって、前記第１膜は、第１孔が設けられた第１部分領域と、第２孔が設けられた第２部分領域と、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域と、を含み、前記第１膜は、前記第１部材の少なくとも一部及び前記第２部材の少なくとも一部から離れた、前記第１膜と、
前記第１部材と前記第１部分領域との間に設けられ、前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１部材と前記第２部分領域との間に設けられ、前記第２部分領域から離れた第２電極と、
前記第１部材と前記第３部分領域との間に設けられた第１壁部と、
を備えた分析素子。
（構成１１）
第２壁部及び第３壁部をさらに備え、
前記第１膜は、第４部分領域及び第５部分領域をさらに含み、
前記第３部分領域は、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第３孔が前記第３部分領域に設けられ、
前記第４部分領域は、前記第３部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、
前記第５部分領域は、前記第４部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第４孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第２壁部は、前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられ、
前記第３壁部は、前記第１部材と前記第５部分領域との間に設けられ、
前記第２部材から前記第１部材への第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第４孔との間にあり、
前記第１方向において前記第３壁部と前記第５部分領域とが重なる領域は、前記第４孔と前記第２孔との間にある、構成１０記載の分析素子。
（構成１２）
第１部材と、
第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられた第１膜であって、前記第１膜は、第１孔が設けられた第１部分領域と、第２孔が設けられた第２部分領域と、第３孔が設けられ前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域と、前記第３部分領域と前記第２部分領域との間の第４部分領域と、を含み、前記第１膜は、前記第１部材の少なくとも一部及び前記第２部材の少なくとも一部から離れた、前記第１膜と、
前記第１部材と前記第１部分領域との間に設けられ、前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１部材と前記第２部分領域との間に設けられ、前記第２部分領域から離れた第２電極と、
前記第１部材と前記第３部分領域との間に設けられた第１壁部と、
前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられた第２壁部と、
を備え、
前記第２部材から前記第１部材への第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第２孔との間にある、分析素子。
（構成１３）
第３壁部及び第４壁部をさらに備え、
前記第１膜は、第４部分領域〜第６部分領域をさらに含み、
前記第４部分領域は、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第３孔が前記第４部分領域に設けられ、
前記第５部分領域は、前記第４部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第４孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第６部分領域は、前記第５部分領域と前記第２部分領域との間に設けられ、第５孔が前記第５部分領域に設けられ、
前記第３壁部は、前記第２部材と前記第４部分領域との間に設けられ、
前記第４壁部は、前記第１部材と前記第５部分領域との間に設けられ、
前記第１方向において前記第１壁部と前記第３部分領域とが重なる領域は、前記第１孔と前記第３孔との間にあり、
前記第１方向において前記第３壁部と前記第４部分領域とが重なる領域は、前記第３孔と前記第４孔との間にあり、
前記第１方向において前記第４壁部と前記第５部分領域とが重なる領域は、前記第４孔と前記第５孔との間にあり、
前記第１方向において前記第２壁部と前記第５部分領域とが重なる領域は、前記第５孔と前記第２孔との間にある、構成１２記載の分析素子。
（構成１４）
構成１〜１３のいずれか１つに記載の分析素子と、
前記第１電極及び前記第２電極と電気的に接続された処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記第１電極及び前記第２電極から得られる第１パルス信号及び第２パルス信号の間の時間間隔に基づいて、分析対象物を分析する、分析装置。
（構成１５）
前記分析対象物は、液体と、前記液体中の粒と、を含み、
前記第１パルス信号は、前記粒の前記第１孔の通過に対応し、
前記第２パルス信号は、前記粒の前記第２孔の通過に対応した、構成１４記載の分析装置。

【0113】

実施形態によれば、分析精度を向上できる分析素子及び分析装置を提供できる。

【0114】

本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

【0115】

本願明細書において、「電気的に接続される状態」は、複数の導電体が物理的に接してこれら複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。「電気的に接続される状態」は、複数の導電体の間に、別の導電体が挿入されて、これらの複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。

【0116】

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、分析素子に含まれる電極、部材、膜及び壁部、及び、分析装置に含まれる処理部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

【0117】

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

【0118】

その他、本発明の実施の形態として上述した分析素子及び分析装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての分析素子及び分析装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0119】

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

【0120】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0121】

１０ｓ…基板、 １１…第１部材、 １２…第２部材、 ２１…第１電極、 ２２…第２電極、 ３１…第１膜、 ３２…第２膜、 ３７ａ〜３７ｃ…第１〜第３層、 ３８ａ〜３８ｃ…第１〜第３絶縁層、 ３９Ａ、３９Ｂ…支持体、 ４１〜４４…第１〜第４壁部、 ５１…分析対象物、 ５１Ｌ…液体、 ５２…粒、 ５５…洗浄用液体、 ５８…異物、 ７０…処理部、 ７１…電流検出部、 ８２〜８４…枠部、 １１０、１１０ａ〜１１０ｃ、１１１、１１２、１２０、１２１、１３０、１３１…分析素子、 ２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２３０、２３１…分析装置、 Ｄｚ１２…距離、 Ｈ１…孔、 Ｉｓ…電流、 Ｓ１、Ｓ２…第１、第２パルス信号、 ｄ１、ｄ２…第１、第２幅、 ｄ５２…サイズ、 ｈ１〜ｈ５…第１〜第５孔、 ｐ１、ｐ２…第１、第２強度、 ｒ１〜ｒ６…第１〜第６部分領域、 ｔ１、ｔ２…第１、第２厚さ、 ｔｍ…時間、 ｗ１、ｗ２…第１、第２パルス幅、 ｗｄ…時間間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】