特開 2024-67170 細胞培養装置及び細胞培養装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067170

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】細胞培養装置及び細胞培養装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20240510BHJP

   G01N 27/30 20060101ALI20240510BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00 Z

G01N27/30 F

G01N27/30 A

C12M1/34 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022177028

(22)【出願日】2022-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】520487808

【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】立野 ちひろ

(72)【発明者】

【氏名】寺西 知子

(72)【発明者】

【氏名】井樋田 悟史

(72)【発明者】

【氏名】原 猛

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA07

4B029BB11

4B029CC01

4B029FA15

4B029GA08

4B029GB10

(57)【要約】

【課題】測定感度を低下し難くする。
【解決手段】細胞培養装置１０は、基板１１と、基板１１の主面１１Ａ上に設けられる配線１２と、基板１１の主面１１Ａ上に設けられ、一部が配線１２と重畳する絶縁膜１３と、絶縁膜１３上に設けられ、一部が配線１２と重畳する電極１４と、を備え、絶縁膜１３には、配線１２及び電極１４と重畳する位置にコンタクトホール１３Ａが設けられ、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面には、溝部１７が設けられている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の主面上に設けられる配線と、
前記基板の前記主面上に設けられ、一部が前記配線と重畳する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、一部が前記配線と重畳する電極と、を備え、
前記絶縁膜には、前記配線及び前記電極と重畳する位置にコンタクトホールが設けられ、
前記電極のうち、少なくとも前記コンタクトホールと重畳する部分の表面には、溝部が設けられている細胞培養装置。

【請求項2】

前記基板及び前記絶縁膜は、それぞれ透光性を有する絶縁材料からなり、
前記配線は、遮光性を有する導電材料からなり、
前記電極は、透光性を有する導電材料からなる請求項１記載の細胞培養装置。

【請求項3】

前記溝部は、深さが前記電極の厚みよりも小さい請求項１または請求項２記載の細胞培養装置。

【請求項4】

前記溝部は、深さが前記電極の厚みと同じとされ、
前記電極は、前記溝部により分割された複数の島状部を含む請求項１または請求項２記載の細胞培養装置。

【請求項5】

前記溝部は、前記電極の表面の全域にわたって設けられる請求項１または請求項２記載の細胞培養装置。

【請求項6】

基板の主面上に配線を設け、
前記基板の前記主面上に、一部が前記配線と重畳する絶縁膜を設け、
前記絶縁膜のうち、前記配線と重畳する位置にコンタクトホールを設け、
前記絶縁膜上に、一部が前記配線及び前記コンタクトホールと重畳する電極を設け、
前記電極のうち、少なくとも前記コンタクトホールと重畳する部分の表面に溝部を設ける細胞培養装置の製造方法。

【請求項7】

前記電極に、塩化鉄（III）を含むエッチング液を供給し、前記電極の表面をエッチングして前記溝部を設ける請求項６記載の細胞培養装置の製造方法。

【請求項8】

前記電極に、シュウ酸を含むエッチング液を供給し、前記電極の表面をエッチングして前記溝部を設ける請求項６記載の細胞培養装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、細胞培養装置及び細胞培養装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、微小電極を備えたマイクロウェルプレート等を用いた細胞外電位計測法は、細胞活動を非侵襲的かつリアルタイムで計測できることから、生物学的検体の様々な活動の記録に利用されている。例えば特許文献１には、アレイ状に配置され、細胞の活動によって発生する活動電位発生点の電位を検出する複数の読み出し電極と、絶縁部材と、参照電位を検出する参照電極と、読み出し電極による検出電位と参照電極による検出電位との電位差を得る増幅部と、を含み、該読み出し電極が、該読み出し電極に該絶縁部材が積層された被覆領域と、該読み出し電極に該絶縁部材が積層されていない開口領域とを有し、該読み出し電極が、該開口領域に、該読み出し電極の該絶縁部材との積層面を基準にして、高さが高い少なくとも１つの高部及び／又は高さが低い少なくとも１つの低部を有する電位測定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２１９２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の電位測定装置では、読み出し電極は、スイッチを介して信号読み出し線に接続されている。読み出し電極は、直接的にはスイッチに接続されているが、その具体的な接続構造は不明である。一方、製造に際しては、電気化学的な酸化・還元サイクルの処理により、読み出し電極の表面が酸化・還元されることで、高部及び低部が形成される。電気化学的酸化還元サイクルの処理の仕方によっては、読み出し電極の仕上がりに差が生じる場合があり、場合によっては読み出し電極に開口が生じ、読み出し電極の一部が島状に孤立するおそれがある。その場合において、読み出し電極のうちのスイッチとは非接続の部分が島状になると、その島状部分では測定が不可能となり、測定感度が低下する、という問題があった。

【0005】

本明細書に記載の技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、測定感度を低下し難くすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本明細書に記載の技術に関わる細胞培養装置は、基板と、前記基板の主面上に設けられる配線と、前記基板の前記主面上に設けられ、一部が前記配線と重畳する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられ、一部が前記配線と重畳する電極と、を備え、前記絶縁膜には、前記配線及び前記電極と重畳する位置にコンタクトホールが設けられ、前記電極のうち、少なくとも前記コンタクトホールと重畳する部分の表面には、溝部が設けられている。

【0007】

（２）また、上記細胞培養装置は、上記（１）に加え、前記基板及び前記絶縁膜は、それぞれ透光性を有する絶縁材料からなり、前記配線は、遮光性を有する導電材料からなり、前記電極は、透光性を有する導電材料からなってもよい。

【0008】

（３）また、上記細胞培養装置は、上記（１）または上記（２）に加え、前記溝部は、深さが前記電極の厚みよりも小さくてもよい。

【0009】

（４）また、上記細胞培養装置は、上記（１）または上記（２）に加え、前記溝部は、深さが前記電極の厚みと同じとされ、前記電極は、前記溝部により分割された複数の島状部を含んでもよい。

【0010】

（５）また、上記細胞培養装置は、上記（１）から上記（４）のいずれかに加え、前記溝部は、前記電極の表面の全域にわたって設けられてもよい。

【0011】

（６）本明細書に記載の技術に関わる細胞培養装置の製造方法は、基板の主面上に配線を設け、前記基板の前記主面上に、一部が前記配線と重畳する絶縁膜を設け、前記絶縁膜のうち、前記配線と重畳する位置にコンタクトホールを設け、前記絶縁膜上に、一部が前記配線及び前記コンタクトホールと重畳する電極を設け、前記電極のうち、少なくとも前記コンタクトホールと重畳する部分の表面に溝部を設ける。

【0012】

（７）また、上記細胞培養装置の製造方法は、上記（６）に加え、前記電極に、塩化鉄（III）を含むエッチング液を供給し、前記電極の表面をエッチングして前記溝部を設けてもよい。

【0013】

（８）また、上記細胞培養装置の製造方法は、上記（６）に加え、前記電極に、シュウ酸を含むエッチング液を供給し、前記電極の表面をエッチングして前記溝部を設けてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本明細書に記載の技術によれば、測定感度を低下し難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１に係る細胞培養装置の平面図

【図2】実施形態１に係る細胞培養装置における図１のii-ii線断面図

【図3】実施形態１に係る配線と電極との接続部位を示す平面図

【図4】実施形態１に係る細胞培養装置における図３のiv-iv線断面図

【図5】実施形態１に係る電極の表面を、電子顕微鏡等を用いて拡大して撮影した写真

【図6】実施形態１に係る電極において、図５の写真に細胞及び軸索を書き加えた図

【図7】実施形態１に係る電極のうち、コンタクトホールと重畳する部分を拡大した断面図

【図8】実施形態１に係る細胞培養装置の製造方法において、配線を設けた状態を示す図１のii-ii線断面図

【図9】実施形態１に係る細胞培養装置の製造方法において、絶縁膜にコンタクトホールを設けた状態を示す図１のii-ii線断面図

【図10】実施形態１に係る細胞培養装置の製造方法において、電極を設けた状態を示す図１のii-ii線断面図

【図11】実施形態１に係る細胞培養装置の製造方法において、電極に表面処理を行って溝部を設けた状態を示す図１のii-ii線断面図

【図12】実施形態１に係る細胞培養装置の製造方法において、ウェルを設けた状態を示す図１のii-ii線断面図

【図13】実施形態２に係る細胞培養装置における図４と同じ切断位置の断面図

【図14】実施形態２に係る電極の表面を、電子顕微鏡等を用いて拡大して撮影した写真

【図15】実施形態２に係る電極のうち、コンタクトホールと重畳する部分を拡大した断面図

【図16】実施形態２に係る細胞培養装置の製造方法において、電極に表面処理を行って溝部を設けた状態を示す図２と同じ切断位置の断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、ここに開示される技術の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項（例えば、ここで開示される細胞培養装置の構造）以外の事柄であって、本技術の実施に必要な事柄（例えば、培養対象の細胞、その細胞の培養技術、薬学的組成物のスクリーニング、および調製に関する一般的事項、ならびに、細胞培養装置の製造に係る微細加工技術に関する一般的事項）は、細胞学、生理学、医学、薬学、生化学、遺伝子工学、タンパク質工学、材料工学、半導体工学、超精密加工学、ＭＥＭＳ工学等の各分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0017】

＜実施形態１＞
実施形態１に係る細胞培養装置１０を図１から図１１によって説明する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、各図面においてＺ軸方向は、細胞培養装置１０の厚み方向と一致している。

【0018】

本実施形態に係る細胞培養装置１０は、細胞ＣＥ（図６を参照）を培養しつつ、細胞ＣＥの電気的活動において生じる電気信号（活動電位）を、非侵襲的に細胞ＣＥ外において記録するための装置である。本実施形態では、主として神経細胞のような軸索ＡＸを有する細胞ＣＥを培養するのに好ましく用いられる細胞培養装置１０を例示する。

【0019】

細胞培養装置１０は、図１及び図２に示すように、基板１１と、配線１２と、絶縁膜１３と、電極１４と、ウェル１５と、を備える。基板１１は、上記の配線１２、絶縁膜１３及び電極１４等を支持する要素である。基板１１は、測定対象である細胞ＣＥを支持したり、細胞ＣＥを播種・培養するためのステージともなり得る。本実施形態の基板１１は、平板状をなしている。基板１１の一対の主面のうち、上側の主面が細胞ＣＥを培養する培養面を構成する第１主面１１Ａとされる。基板１１の一対の主面のうち、下側の主面が培養面とは反対側の第２主面１１Ｂとされる。基板１１は、平面に視て方形状をなしている。なお、基板１１の具体的な平面形状は、図１に示される方形以外にも適宜に変更可能である。基板１１は、絶縁性材料によって構成されている。絶縁性材料としては、室温（例えば２５℃）における体積抵抗率が１０⁷Ωｃｍ以上（例えば、１０¹⁰Ωｃｍ以上、１０¹²Ωｃｍ以上、さらには１０¹⁵Ωｃｍ以上）の材料が挙げられ、例えば、上記体積抵抗率を有する有機材料または無機材料等であってよい。また基板１１は、これに限定されるものではないが、第１主面１１Ａ側にある細胞ＣＥを、基板１１越しに第２主面１１Ｂ側から観察することができるように、透光性を有する材料、例えば透明な材料によって構成されていることが好ましい。基板１１は、より好ましくは無色透明であるとよい。

【0020】

このような基板１１を構成する材料としては、例えば、各種のガラス、合成樹脂等が挙げられる。ガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等が好適例として挙げられる。必ずしもこれに限定されるものではないが、ガラスとして、酸化物換算によるアルカリ成分の含有が０．１質量％以下であって、アルカリイオンの溶出が高度に抑制されている無アルカリガラスを用いてもよい。合成樹脂としては、例えば、体積抵抗率が比較的高く（例えば、１０¹⁰Ωｃｍ以上、１０¹²Ωｃｍ以上、さらには１０¹⁵Ωｃｍ以上）、生体適合性を有するポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル、ナイロン、ポリウレタン等の合成樹脂が挙げられる。基板１１の厚みに制限はないが、例えば、約０．２ｍｍ～１ｍｍ程度（一例として、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ等）とすることが好適例として挙げられる。

【0021】

配線１２は、図１及び図２に示すように、基板１１の第１主面１１Ａ上に設けられている。配線１２は、第１主面１１Ａ上に成膜された導電膜を、既知のフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで、所定の配線パターンとして形成されている。導電膜からなる配線１２の厚みは、例えば５０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲程度とされる。配線１２は、Ｘ軸方向に沿って延在し、基板１１におけるＸ軸方向についての一方（図１の左側）の端部から中央付近に至るまで配されている。配線１２は、基板１１におけるＸ軸方向についての中央付近では絶縁膜１３により覆われるものの、基板１１におけるＸ軸方向についての一方の端部付近では絶縁膜１３により覆われずに露出する。配線１２のうちのＸ軸方向についての両端部には、絶縁膜１３の形成範囲内（基板１１におけるＸ軸方向についての中央付近）に位置する第１端部１２Ａと、絶縁膜１３の形成範囲外に位置する第２端部１２Ｂと、が含まれる。配線１２は、第１端部１２Ａを除いては、線幅（Ｙ軸方向についての寸法）がほぼ一定とされる。第１端部１２Ａは、配線１２の他の部分（第２端部１２Ｂを含む）よりも拡幅されており、Ｙ軸方向についての寸法が大きい。第１端部１２Ａは、平面に視て方形状をなしている。配線１２は、複数が互いに並行する形で配されている。図１には、配線１２が５本とされる場合が例示されているが、具体的な設置本数は図示以外にも適宜に変更可能である。複数の配線１２には、Ｘ軸方向についての長さが異なる２種類が含まれており、相対的に長い配線１２と、相対的に短い配線１２と、がＹ軸方向について交互に並んで配されている。つまり、Ｙ軸方向について隣り合う２つの配線１２は、Ｘ軸方向についての長さが異なっている。これに伴い、複数の配線１２に備わる複数の第１端部１２Ａは、平面に視て千鳥状に並んで配されている。

【0022】

配線１２を構成する導電膜は、導電性を有する導電材料（導電性材料）からなる。かかる導電材料としては、金属材料、導電性樹脂材料、および導電性無機材料等であってよい。熱安定性と電気伝導性とに優れるとの観点からは、金属材料の使用が好ましい。導電膜に用いる金属材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、及びタングステン（Ｗ）等の中から選択されるいずれか１種類の金属やその金属を含む合金、いずれか２種以上を含む合金等によって構成するとよい。これらの元素を含む金属は、電気伝導性が高い点で、配線１２を微細化した場合であっても抵抗率を低減できる。導電膜に用いる金属材料の好適例として、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｗ，Ｔｉ，Ａｌ，ＴａＮ（窒化タンタル），ＭｏＷ（モリブデンタングステン合金）等が挙げられる。配線１２は、基板１１の第１主面１１Ａ上に設けられることから、導電膜の金属材料にＴａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｔｉ等の相対的に高融点の金属を含ませるとよい。導電膜を、上層側から順に、Ｗ／ＴａＮ，Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ，Ｃｕ／Ｔｉ等の積層構造として、下地（例えば基板）に対する密着性と低抵抗性とを両立するようにしてもよい。細胞ＣＥに接触し得る部位に配される導電膜を構成する金属材料としては、細胞毒性の低いＡｕ，Ｔｉ等が好適例として挙げられる。また、導電膜を、例えば低抵抗なＭｏＷ合金による単層構造とし、配線抵抗の低減を図ってもよい。本実施形態における配線１２は、これらの中のいずれかの金属材料を含む導電膜によって構成されている。配線１２を構成する導電膜に含まれる金属材料は、遮光性を有する。従って、配線１２は、遮光性を有する。

【0023】

絶縁膜１３は、図１及び図２に示すように、基板１１の第１主面１１Ａ上に設けられ、一部が配線１２に対して上層側に重畳して配されている。絶縁膜１３は、基板１１の一部を選択的に覆う範囲に設けられている。具体的には、絶縁膜１３は、基板１１のうちの中央側部分を覆うものの、外周側部分については覆わない。複数の配線１２は、基板１１のうちの中央側部分に配される部分（複数の第１端部１２Ａを含む）がそれぞれ絶縁膜１３により覆われるので、隣り合う配線１２の間で短絡が生じ難くなる。複数の配線１２は、基板１１のうちの外周側部分に配される部分（複数の第２端部１２Ｂを含む）がそれぞれ絶縁膜１３により覆われずに露出する。各配線１２の露出部分である各第２端部１２Ｂには、それぞれ測定装置（例えばプローバ等）に備わるプローブピン等を接触させることが可能となる。これにより、各配線１２の電位を測定装置に出力することができる。また、絶縁膜１３の厚みは、例えば３００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲程度とされる。

【0024】

絶縁膜１３としては、基板１１と同様の電気絶縁性を有する材料により構成することができ、細胞培養環境において安定な電気絶縁性を示す材料を特に制限なく使用することができる。絶縁膜１３は、これに限定されるものではないが、複数の配線１２を絶縁する点を考慮すると、例えば、窒化ケイ素（例えばＳｉ₃Ｎ₄）、酸化ケイ素（例えばＳｉＯ₂）、及び酸窒化ケイ素（例えばＳｉ₂Ｎ₂Ｏ）等の無機材料により構成するとよい。なお、上記材料について括弧内には代表組成を示しているが、各材料の組成はこれに限定されない。それ以外にも、絶縁膜１３は、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂等の有機材料により構成してもよい。絶縁膜１３は、これらのいずれかの材料からなる単層構造を有していてもよいし、これらのいずれか２種以上の材料からなる積層構造を有していてもよい。また、絶縁膜１３は、これに限定されるものではないが、細胞ＣＥを観察することができるように、透光性を有する材料、例えば透明な材料によって構成されていることが好ましい。絶縁膜１３は、より好ましくは無色透明であるとよい。

【0025】

電極１４は、図１及び図２に示すように、絶縁膜１３上に設けられ、配線１２と重畳して配されている。電極１４は、絶縁膜１３上に成膜された導電膜を、既知のフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで、所定の電極パターンとして形成されている。導電膜からなる電極１４の厚みは、例えば５０ｎｍ～１５０ｎｍの範囲程度とされる。電極１４は、その一部が、配線１２のうちの第１端部１２Ａと重畳して配されている。電極１４は、平面に視て方形状をなしており、第１端部１２ＡよりもＸ軸方向及びＹ軸方向についての各寸法（平面に視た外形寸法）がそれぞれ大きい。つまり、電極１４は、第１端部１２Ａよりも大きな面積を有する。電極１４は、第１端部１２Ａに対して平面に視て同心状に配されている。電極１４のうちの中央側部分が、第１端部１２Ａに対して重畳する重畳部１４Ａとされる。これに対し、電極１４のうちの外周側端部が、第１端部１２Ａとは非重畳の配置とされる非重畳部１４Ｂとされる。電極１４は、絶縁膜１３の形成範囲内において複数が間隔を空けて配されている。複数の電極１４は、平面に視て千鳥状に並んで配されており、その配列は複数の第１端部１２Ａの配列と整合している。

【0026】

電極１４を構成する導電膜は、導電性を有する導電材料からなる。かかる導電材料としては、例えば導電性無機材料を用いることができる。導電性無機材料としては、酸化スズ（ＳｎＯ₂；酸化スズにＳｂ（アンチモン），Ｔａ，Ｆ（フッ素）等を添加したものを含む。）、酸化亜鉛（ＺｎＯ；酸化亜鉛にＡｌ，Ｇａ（ガリウム）等を添加したものを含む。）、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Indium Gallium Zinc Oxide：ＩＧＺＯ）等のバンドギャップが３ｅＶ以上の半導体酸化物（金属酸化物であり得る）が好適例として挙げられる。なお、この半導体酸化物は、透明であって、かつ、生体不活性であることが確認されている。特に、電極１４を構成する導電膜として、基板１１や絶縁膜１３と同様に可視光に対して透明な材料を用いると、培養する細胞ＣＥを基板１１の第２主面１１Ｂ側から基板１１越しに観察する場合、電極１４が観察の妨げとなることが避けられるので、好ましい。本実施形態における電極１４は、例えばＩＴＯによって構成されている。このような材料を採用することで、細胞毒性が低く安定な導電膜を作製することができる。また、電極１４を構成する導電膜の導電材料は、例えば導電性樹脂材料であってもよい。導電性樹脂材料としては、例えば導電性ポリアセチレン、導電性ポリチオフェン、導電性ポリアニリン、導電性ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等が好適例として挙げられる。

【0027】

ウェル１５は、図１及び図２に示すように、絶縁膜１３上に設けられている。ウェル１５は、絶縁膜１３の表面から立ち上がる壁であり、平面に視て略円環状をなしている。略円環状をなすウェル１５の内部空間は、細胞ＣＥを培養することが可能な領域、つまり細胞培養領域となっている。ウェル１５は、細胞培養領域を画定していると言える。ウェル１５は、細胞培養領域内に入れられる培養液等を、外部に漏れ出ないよう保持することができる。ウェル１５は、絶縁膜１３のうちの中央側部分上に配され、複数の電極１４を全て取り囲んでいる。つまり、複数の電極１４は、全てが細胞培養領域に配されている。また、ウェル１５の高さは、細胞培養領域に入れられる培養液が外部に漏れ出さない程度であれば、どのような寸法であってもよい。

【0028】

ウェル１５は、基板１１と同様の電気絶縁性を有する材料により構成することができ、細胞培養環境において安定な電気絶縁性を示す材料を特に制限なく使用することができる。ウェル１５は、これに限定されるものではないが、光硬化性樹脂材料、シリコーン、ガラス材料等からなる。ウェル１５の材料をシリコーンとする場合、例えばジメチルポリシロキサン（dimethylpolysiloxane：ＰＤＭＳ）を用いることができる。また、ウェル１５は、絶縁膜１３の表面に固着される接着剤やテープ材により構成されてもよい。上記した材料のいずれをウェル１５に用いる場合であっても、細胞毒性の低い材料を用いるのが好ましい。また、ウェル１５は、これに限定されるものではないが、細胞ＣＥを観察することができるように、透光性を有する材料、例えば透明な材料によって構成されていることが好ましい。ウェル１５は、より好ましくは無色透明であるとよい。

【0029】

上記のような構成の細胞培養装置１０は、実際に細胞ＣＥを培養する前に、細胞培養領域内を減菌処理した後に、細胞培養領域内にコーティング材１６が塗布されるようになっている。このコーティング材１６に関して説明する。コーティング材１６は、図２に示すように、絶縁膜１３及び電極１４上に設けられている。コーティング材１６は、ウェル１５により取り囲まれた細胞培養領域内に配されており、細胞ＣＥを絶縁膜１３や電極１４の表面に接着するためのものである。コーティング材１６は、細胞培養領域内において絶縁膜１３及び電極１４を表面処理することで設けられる。コーティング材１６は、生体外で細胞ＣＥを培養するための培地を構成する。コーティング材１６は、細胞外マトリックス（Extracellular matrix：ＥＣＭ）からなる。細胞外マトリックスは、細胞ＣＥが嗜好性を示す細胞外基質であり、細胞ＣＥとの親和性が高く、細胞ＣＥの接着性を向上させることができる。細胞外マトリックスとしては、例えばコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ゼラチン等のタンパク質を用いることができる。このようなコーティング材１６が細胞培養領域内に設けられることで、培養される細胞ＣＥの成長を促進することができる。

【0030】

配線１２、絶縁膜１３及び電極１４の詳しい構成について説明する。絶縁膜１３のうち、配線１２及び電極１４の双方と重畳する位置には、図３及び図４に示すように、コンタクトホール１３Ａが設けられている。電極１４は、コンタクトホール１３Ａを通して下層側にある配線１２に対して電気的に接続されている。これにより、細胞培養領域において培養される細胞ＣＥが発する電気信号が、電極１４から配線１２へと伝達されるようになっている。配線１２に伝達された電気信号は、配線１２のうち、絶縁膜１３から露出した部分（第２端部１２Ｂ）に接触されたプローブピン等を介して測定装置により測定される。コンタクトホール１３Ａは、配線１２の第１端部１２Ａと、電極１４と、の双方と平面に視て同心となる位置に配されている。コンタクトホール１３Ａは、第１端部１２ＡよりもＸ軸方向及びＹ軸方向についての各寸法がそれぞれ小さい。従って、電極１４の重畳部１４Ａの一部（中央側部分）が、コンタクトホール１３Ａを通して、配線１２の第１端部１２Ａの一部（中央側部分）に対して直接的に接する。第１端部１２Ａは、配線１２において電極１４との接続を担うコンタクト部であると言える。電極１４の重畳部１４Ａの残りの部分（外周側部分）は、非重畳部１４Ｂと共に、絶縁膜１３に対して上層側に積層される。電極１４の非重畳部１４Ｂは、配線１２の第１端部１２Ａに対して平面に視て外側にはみ出した配置とされる。また、コンタクトホール１３ＡにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向についての各寸法は、例えば１０μｍ～１００μｍの範囲程度とされる。また、コンタクトホール１３Ａは、絶縁膜１３を既知のフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで、所定のパターンとして形成されている。

【0031】

上記した構成の電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分（重畳部１４Ａの中央側部分）の表面には、図４に示すように、溝部１７が設けられている。溝部１７は、電極１４のうち、コンタクトホール１３Ａと重畳する部分に加えて、コンタクトホール１３Ａとは非重畳となる部分（重畳部１４Ａの外周側部分と非重畳部１４Ｂの全域）の表面にも設けられている。つまり、溝部１７は、電極１４の表面の全域にわたって設けられている。

【0032】

溝部１７の詳しい構成について図５から図７を用いて説明する。図５は、電極１４の表面を、電子顕微鏡等を用いて拡大して撮影した写真である。図６は、図５の写真に細胞ＣＥ及び軸索ＡＸを書き加えた図である。図７は、電極１４のうち、コンタクトホール１３Ａと重畳する部分を拡大した断面図である。溝部１７は、図５から図７に示すように、電極１４の表面において無数が網目状に張り巡らされる形で設けられている。電極１４の表面に張り巡らされる複数の溝部１７は、相互に連通している。複数の溝部１７における平面に視た経路は、ランダムなものとなっている。これらの溝部１７は、深さが電極１４の厚みよりも小さい。従って、本実施形態では、溝部１７によって電極１４の下層側にある配線１２が露出することはない。つまり、溝部１７は、電極１４の下層側にある配線１２に至る深さを有さない。なお、溝部１７は、深さが一定とは限らず、電極１４の表面上の位置に応じて変動し得る。また、溝部１７は、溝幅が例えば数十ｎｍ程度とされる。

【0033】

このように、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面には、溝部１７が設けられているので、仮に溝部１７が非形成の場合に比べると、表面積が大きくなっている。これにより、培養される細胞ＣＥに対する電極１４の接触面積が増加するので、測定装置により測定される電気信号の信号強度が十分に高くなり、結果として測定感度が良好になる。しかも、溝部１７は、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分、つまり下層側の配線１２と直接的に接する部分にある。電極１４の表面に溝部１７を設ける際には、深さにバラツキが生じ得るものであり、場合によっては溝部１７が配線１２に至る深さとなることがある。その場合、溝部１７によって電極１４が分割され、島状部が生じることもあり得る。そのような島状部が生じた場合であっても、島状部はコンタクトホール１３Ａを通して配線１２と直接的に接することになるので、その島状部に接した細胞ＣＥからの電気信号を配線１２に有効に伝達することができる。これにより、島状部が生じることに起因して、測定感度が低下し難くなる。

【0034】

その上で、電極１４は、一部である重畳部１４Ａが配線１２と重畳しており、残りの部分である非重畳部１４Ｂが配線１２とは非重畳の配置となっている。これにより、培養される細胞ＣＥが、電極１４の非重畳部１４Ｂの表面に存在していれば、その細胞ＣＥを顕微鏡等を用いて観察する際に配線１２が妨げとなり難くなる。特に、基板１１、絶縁膜１３及び電極１４は、いずれも透光性を有しているので、配線１２が遮光性を有していても、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥを基板１１越しに容易に観察することができる。

【0035】

また、溝部１７の深さが電極１４の厚みよりも小さいので、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥの軸索ＡＸを溝部１７に沿って良好に成長させることができる。従って、神経細胞のような軸索ＡＸを有する細胞ＣＥを培養するのに好ましい。また、溝部１７が電極１４の表面の全域にわたって設けられているので、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥの成長を、電極１４の表面の全域にわたって促進させることができる。また、仮に電極１４の一部のみに溝部１７を設ける場合に比べると、製造が容易になる。

【0036】

本実施形態に係る細胞培養装置１０は以上のような構造であり、続いて細胞培養装置１０の製造方法を説明する。細胞培養装置１０の製造に際しては、まず、基板１１の第１主面１１Ａ上に配線１２を構成する導電膜を成膜する。配線１２が複数の導電膜の積層構造（例えばＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ）とされる場合は、複数の導電膜を連続的に成膜する。続いて、導電膜上にフォトレジスト膜を塗布したら、露光装置及びフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光・現像する。現像されたフォトレジスト膜を介して導電膜をエッチングすることで、図８に示すように、導電膜がパターニングされて複数の配線１２が形成される。その後、フォトレジスト膜がアッシングにより除去される。

【0037】

複数の配線１２が設けられたら、基板１１の第１主面１１Ａ上に絶縁膜１３を成膜する。続いて、絶縁膜１３上にフォトレジスト膜を塗布したら、露光装置及びフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光・現像する。現像されたフォトレジスト膜を介して絶縁膜１３をエッチングすることで、図９に示すように、絶縁膜１３がパターニングされる。これにより、絶縁膜１３は、基板１１の中央側部分のみに選択的に残存する態様で設けられるとともに、複数の配線１２における各第１端部１２Ａと重畳する位置に複数のコンタクトホール１３Ａが形成される。その後、フォトレジスト膜がアッシングにより除去される。

【0038】

絶縁膜１３がパターニングされたら、絶縁膜１３上に電極１４を構成する導電膜を成膜する。本実施形態では、導電膜の材料としてＩＴＯを用いた場合を説明する。電極１４を構成する導電膜の成膜に際しては、例えばスパッタリング法が用いられる。導電膜上にフォトレジスト膜を塗布したら、露光装置及びフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光・現像する。現像されたフォトレジスト膜を介して導電膜をエッチングすることで、図１０に示すように、導電膜がパターニングされる。これにより、複数の電極１４が設けられる。複数の電極１４は、アニール処理（加熱処理、結晶化処理）されることで、導電膜の材料であるＩＴＯの結晶化が促される。このアニール処理は、例えば１５０℃～２５０℃程度の温度環境で３０分～６０分程度にわたって行われる。

【0039】

絶縁膜１３上に設けられた複数の電極１４は、塩化鉄（III）を含むエッチング液を用いて表面処理（エッチング処理）される。表面処理に際しては、複数の電極１４は、エッチング液である塩化鉄（III）水溶液に浸漬される。複数の電極１４が塩化鉄（III）水溶液に浸漬される時間は、例えば６０秒程度とされる。表面処理を終えた複数の電極１４は、純水等によって洗浄される。表面処理された複数の電極１４の表面には、図１１に示すように、複数の溝部１７が設けられる。設けられた溝部１７は、電極１４の表面の全域にわたって網目状に張り巡らされ、その深さは、電極１４の厚みよりも小さくなる確実性が高くなっている（図５から図７を参照）。

【0040】

複数の電極１４が設けられたら、図１２に示すように、絶縁膜１３上にウェル１５を設ける。ウェル１５を設けるための具体的な手法は、ウェル１５の材料（光硬化性樹脂材料、シリコーン、ガラス材料、接着剤、テープ材等）に応じて異なる。以上のようにして細胞培養装置１０が製造される。製造された細胞培養装置１０を用いて細胞ＣＥを培養するにあたっては、ウェル１５により区画された各細胞培養領域内を減菌処理する。その後、細胞培養領域内にコーティング材１６を塗布する（図２を参照）。余分なコーティング材を除去したのち、細胞培養領域内に培地を満たして細胞ＣＥを播種し、細胞ＣＥの培養を行いつつ、細胞ＣＥからの電気信号を測定装置によって測定することができる。このように、本実施形態に係る細胞培養装置１０によれば、細胞ＣＥの培養と、細胞ＣＥからの電気信号の測定と、を並行して行うことができるので、仮に細胞ＣＥの培養を行うための専用装置と、細胞ＣＥからの電気信号を測定するための専用装置と、を用いる場合に比べると、培養した細胞ＣＥを移し替える必要がない。従って、細胞ＣＥの移し替え作業が不要になるとともに、移し替えに伴って生じ得る細胞ＣＥへのダメージを回避することができる。

【0041】

以上説明したように本実施形態の細胞培養装置１０は、基板１１と、基板１１の第１主面（主面）１１Ａ上に設けられる配線１２と、基板１１の第１主面１１Ａ上に設けられ、一部が配線１２と重畳する絶縁膜１３と、絶縁膜１３上に設けられ、一部が配線１２と重畳する電極１４と、を備え、絶縁膜１３には、配線１２及び電極１４と重畳する位置にコンタクトホール１３Ａが設けられ、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面には、溝部１７が設けられている。

【0042】

電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面には、溝部１７が設けられているので、仮に溝部１７が非形成の場合に比べると、表面積が大きい。これにより、培養される細胞ＣＥに対する電極１４の接触面積が増加するので、測定感度が良好になる。しかも、溝部１７は、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分にある。この構成によれば、仮に溝部１７が配線１２に至る深さとなり、電極１４の一部が島状になった場合でも、その島状部が配線１２に接することで、当該島状部による測定が有効になる。これにより、測定感度が低下し難くなる。その上で、電極１４は、一部が配線１２と重畳しており、残りの部分が配線１２とは非重畳の配置となっている。これにより、培養される細胞ＣＥが、電極１４のうちの配線１２とは非重畳となる部分の表面に存在していれば、その細胞ＣＥを、顕微鏡等を用いて観察する際に配線１２が妨げとなり難くなる。また、例えば配線１２を基板１１の第１主面１１Ａ上に複数設ける場合には、絶縁膜１３によって配線１２間の短絡を防ぐことができる。

【0043】

また、基板１１及び絶縁膜１３は、それぞれ透光性を有する絶縁材料からなり、配線１２は、遮光性を有する導電材料からなり、電極１４は、透光性を有する導電材料からなる。このように、基板１１、絶縁膜１３及び電極１４がいずれも透光性を有しているので、配線１２が遮光性を有していても、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥを基板１１越しに容易に観察することができる。

【0044】

また、溝部１７は、深さが電極１４の厚みよりも小さい。電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥの軸索ＡＸを溝部１７に沿って良好に成長させることができる。

【0045】

また、溝部１７は、電極１４の表面の全域にわたって設けられる。このような溝部１７により、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥの成長を、電極１４の表面の全域にわたって促進させることができる。また、仮に電極１４の一部のみに溝部１７を設ける場合に比べると、製造が容易になる。

【0046】

また、本実施形態の細胞培養装置１０の製造方法は、基板１１の第１主面１１Ａ上に配線１２を設け、基板１１の第１主面１１Ａ上に、一部が配線１２と重畳する絶縁膜１３を設け、絶縁膜１３のうち、配線１２と重畳する位置にコンタクトホール１３Ａを設け、絶縁膜１３上に、一部が配線１２及びコンタクトホール１３Ａと重畳する電極１４を設け、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面に溝部１７を設ける。

【0047】

このようにして製造された細胞培養装置１０によれば、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分の表面には、溝部１７が設けられているので、仮に溝部１７が非形成の場合に比べると、表面積が大きい。これにより、培養される細胞ＣＥに対する電極１４の接触面積が増加するので、測定感度が良好になる。しかも、溝部１７は、電極１４のうち、少なくともコンタクトホール１３Ａと重畳する部分にある。この構成によれば、仮に溝部１７が配線１２に至る深さとなり、電極１４の一部が島状になった場合でも、その島状部が配線１２に接することで、当該島状部による測定が有効になる。これにより、測定感度が低下し難くなる。その上で、電極１４は、一部が配線１２と重畳しており、残りの部分が配線１２とは非重畳の配置となっている。これにより、培養される細胞ＣＥが、電極１４のうちの配線１２とは非重畳となる部分の表面に存在していれば、その細胞ＣＥを、顕微鏡等を用いて観察する際に配線１２が妨げとなり難くなる。また、例えば配線１２を基板１１の第１主面１１Ａ上に複数設ける場合には、絶縁膜１３によって配線１２間の短絡を防ぐことができる。

【0048】

また、電極１４に、塩化鉄（III）を含むエッチング液を供給し、電極１４の表面をエッチングして溝部１７を設ける。電極１４に、塩化鉄（III）を含むエッチング液を供給すると、電極１４の表面がエッチングされることで、溝部１７が設けられる。このようにして設けられた溝部１７は、深さが電極１４の厚みよりも小さくなる。これにより、電極１４の表面上にて培養される細胞ＣＥの軸索ＡＸを溝部１７に沿って良好に成長させることができる。

【0049】

＜実施形態２＞
実施形態２を図１３から図１６によって説明する。この実施形態２では、溝部１１７の構成等を変更した場合を示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

【0050】

本実施形態に係る電極１１４の表面に設けられる溝部１１７は、図１３に示すように、深さが電極１１４の厚みと同じとされる。従って、本実施形態では、溝部１１７によって電極１１４の下層側にある配線１１２が部分的に露出する。つまり、溝部１１７は、電極１１４の下層側にある配線１１２に至る深さを有する。このような溝部１１７によって電極１１４は、分割されており、複数の島状部１８を含んでいる。複数の島状部１８は、溝部１１７によって物理的に相互に切り離されている。このように、電極１１４が複数の島状部１８を含むことで、配線１１２の一部が溝部１１７を通して露出することになる。

【0051】

溝部１１７の詳しい構成について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、電極１１４の表面を、電子顕微鏡等を用いて拡大して撮影した写真である。図１５は、電極１１４のうち、コンタクトホール１１３Ａと重畳する部分を拡大した断面図である。溝部１１７は、図１４及び図１５に示すように、電極１１４の表面において無数が網目状に張り巡らされる形で設けられているが、上記した実施形態１に記載の溝部１７（図５を参照）に比べると、網目が粗くなっている。溝部１１７によって生じた複数の島状部１８は、平面に視た大きさ・形状がいずれもランダムになっているが、いずれも概ね曲面を有する平面形状となっている。溝部１１７の溝幅、つまり隣り合う島状部１８の間の間隔は、例えば数十ｎｍ～数μｍの範囲程度とされる。本実施形態に係る溝部１１７の溝幅は、実施形態１に記載した溝部１７の溝幅よりも概して大きい。これにより、電極１１４の表面上にて培養される細胞ＣＥを、複数の島状部１８を隔てる溝部１１７に沿って面状に広がる形で良好に成長させることができる。複数の島状部１８には、コンタクトホール１１３Ａを通して配線１１２に直接的に接する島状部１８が複数含まれている。配線１１２に直接的に接する島状部１８が細胞ＣＥに接していれば、その細胞ＣＥからの電気信号を島状部１８から配線１１２に伝達することができる。つまり、島状部１８による測定が有効になる。これにより、電極１１４が複数の島状部１８を含む構成であっても、測定感度が低下し難くなる。なお、溝部１１７は、深さが一定とは限らず、電極１１４の表面上の位置に応じて変動し得る。

【0052】

本実施形態に係る細胞培養装置１１０は以上のような構造であり、続いて細胞培養装置１１０の製造方法を説明する。実施形態１と同様の手順で、基板１１１の第１主面１１１Ａ上に、配線１１２、絶縁膜１１３及び電極１１４を順次に設ける（図８から図１０を参照）。なお、本実施形態において絶縁膜１１３上に設けられた複数の電極１１４に対して行われるアニール処理では、例えば２２０℃程度の温度環境で１０分程度にわたって行われる。つまり、本実施形態では、複数の電極１１４に対して行われるアニール処理の処理時間が、実施形態１での処理時間（例えば４０分）よりも大幅に短い。具体的には、例えば１／４程度とされる。従って、本実施形態では、電極１１４に含まれるＩＴＯの結晶化度合いが、実施形態１に比べると、低くなっている。

【0053】

絶縁膜１１３上に設けられた複数の電極１１４は、シュウ酸を含むエッチング液を用いて表面処理（エッチング処理）される。表面処理に際しては、複数の電極１１４は、エッチング液であるシュウ酸水溶液に浸漬される。複数の電極１１４がシュウ酸水溶液に浸漬される時間は、例えば５０秒程度とされる。表面処理を終えた複数の電極１１４は、純水等によって洗浄される。つまり、本実施形態では、複数の電極１１４がエッチング液に浸漬される処理時間が、実施形態１での処理時間（例えば６０秒）よりもやや短い。具体的には、例えば１０秒程度短い。表面処理された複数の電極１１４の表面には、図１６に示すように、複数の溝部１１７が設けられる。設けられた溝部１１７は、電極１１４の表面の全域にわたって網目状に張り巡らされ、その深さは、電極１１４の厚みと同じになる確実性が高くなっている（図１４及び図１５を参照）。

【0054】

本実施形態において、複数の電極１１４がエッチング液に浸漬される処理時間が実施形態１での処理時間よりも短いにもかかわらず、溝部１１７の深さが実施形態１よりも大きくなる理由について説明する。第１には、本実施形態では、エッチング液としてシュウ酸水溶液を用いていることが挙げられる。他にも、本実施形態では、アニール処理での処理時間が実施形態１よりも短いことから、電極１１４に含まれるＩＴＯの結晶化度合いが実施形態１よりも低く、エッチング液によるエッチングレートが高くなることも影響していると推考される。なお、本実施形態では、アニール処理及び表面処理での各処理時間が、実施形態１での各処理時間よりもいずれも短いから、細胞培養装置１１０の製造に要する時間の短縮化を図る上でも好適である。

【0055】

以上説明したように本実施形態の細胞培養装置１１０は、溝部１１７は、深さが電極１１４の厚みと同じとされ、電極１１４は、溝部１１７により分割された複数の島状部１８を含む。電極１１４が複数の島状部１８を含むことで、配線１１２の一部が溝部１１７を通して露出することになる。電極１１４の表面上にて培養される細胞ＣＥを、複数の島状部１８を隔てる溝部１１７に沿って面状に広がる形で良好に成長させることができる。

【0056】

また、本実施形態の細胞培養装置１１０の製造方法は、電極１１４に、シュウ酸を含むエッチング液を供給し、電極１１４の表面をエッチングして溝部１１７を設ける。電極１１４に、シュウ酸を含むエッチング液を供給すると、電極１１４の表面がエッチングされることで、溝部１１７が設けられる。このようにして設けられた溝部１１７は、深さが電極１１４の厚みと同じとなる。これに伴い、電極１１４は、溝部１１７により分割された複数の島状部１８を含む構成となる。電極１１４が複数の島状部１８を含むことで、配線１１２の一部が溝部１１７を通して露出することになる。電極１１４の表面上にて培養される細胞ＣＥを、複数の島状部１８を隔てる溝部１１７に沿って面状に広がる形で良好に成長させることができる。

【0057】

＜他の実施形態＞
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

【0058】

（１）製造方法に関して、電極１４，１１４に対して行われるアニール処理及び表面処理での各処理時間および処理温度は、実施形態１，２にて説明した時間や温度以外にも適宜に変更可能である。

【0059】

（２）製造方法に関して、電極１４，１１４に対して行われる表面処理で用いられるエッチング液は、塩化鉄（III）水溶液やシュウ酸水溶液以外にも適宜に変更可能である。例えば、エッチング液として、塩酸と硝酸との混合溶液（王水系）を用いることも可能である。

【0060】

（３）溝部１７，１１７の溝幅、深さ及び平面に視た経路等は、実施形態１，２での説明や図示以外にも適宜に変更可能である。

【0061】

（４）実施形態２において、島状部１８の平面形状、平面に視た大きさ及び配列間隔等は、実施形態２での説明や図示以外にも適宜に変更可能である。

【0062】

（５）配線１２，１１２における第１端部１２Ａの平面形状や平面に視た大きさは、図示以外にも適宜に変更可能である。例えば、第１端部１２Ａが円形等であってもよい。

【0063】

（６）電極１４，１１４の平面形状や平面に視た大きさは、図示以外にも適宜に変更可能である。例えば、電極１４，１１４が円形等であってもよい。

【0064】

（７）基板１１，１１１の第１主面１１Ａ，１１１Ａにおける絶縁膜１３，１１３の具体的な形成範囲は、図示以外にも適宜に変更可能である。

【0065】

（８）絶縁膜１３，１１３に設けられるコンタクトホール１３Ａ，１１３Ａの具体的な平面形状や平面に視た大きさは、実施形態１，２での説明や図示以外にも適宜に変更可能である。例えば、コンタクトホール１３Ａ，１１３Ａの平面形状が円形等であってもよい。

【0066】

（９）配線１２，１１２及び電極１４，１１４の具体的な設置数は、図示以外にも適宜に変更可能である。例えば配線１２，１１２及び電極１４，１１４が１つずつ設けられる構成でもよい。

【0067】

（１０）ウェル１５の具体的な設置数は、図示以外にも適宜に変更可能である。例えばウェル１５が複数設けられてもよい。

【0068】

（１１）ウェル１５の具体的な平面形状は、図示以外にも適宜に変更可能である。例えばウェル１５の平面形状が方形の環状（枠状）等であってもよい。

【0069】

（１２）基板１１，１１１、配線１２，１１２、絶縁膜１３，１１３及び電極１４，１１４に用いる材料は、実施形態１，２にて説明した材料以外にも適宜に変更可能である。

【0070】

（１３）基板１１，１１１、絶縁膜１３，１１３及び電極１４，１１４は、透明な材料以外にも半透明な材料や不透明な材料（例えば遮光性を有する材料）により構成されてもよい。

【0071】

（１４）配線１２，１１２は、遮光性を有する材料以外にも透明な材料や半透明な材料により構成されてもよい。

【0072】

（１５）細胞培養装置１０，１１０は、付加的に、電極１４，１１４を介して取得した活動電位に関する信号を処理する処理装置や、解析結果を表示するディスプレイ等を含んでいてもよい。この処理装置は、例えば、マイクロコンピュータによって構成することができ、電極１４，１１４から得られた信号データを解析する解析プログラムを実行することにより、例えば、神経細胞に対しては、長期間にわたる活動電位の計測において、神経活動（スパイク）をカウントしたり、バーストを検出したり、さらには細胞間のネットワーク解析を行えるように構成されていてもよい。また、心筋等の筋肉細胞に対しては、細胞外電位の計測や心筋の収縮と弛緩とによる各種反応に関する応答電位データを解析できるものなどであってよい。

【符号の説明】

【0073】

１０，１１０…細胞培養装置、１１，１１１…基板、１１Ａ，１１１Ａ…第１主面（主面）、１２，１１２…配線、１３，１１３…絶縁膜、１３Ａ，１１３Ａ…コンタクトホール、１４，１１４…電極、１７，１１７…溝部、１８…島状部

【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】

【図14】

【図15】

【図16】