特許 7580992 細胞計測容器

(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】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】細胞計測容器

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20241105BHJP

   G01N 27/02 20060101ALI20241105BHJP

【ＦＩ】

C12M1/34 A

G01N27/02 D

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020156498

(22)【出願日】2020-09-17

(65)【公開番号】P2022050095

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】浦川 哲

(72)【発明者】

【氏名】真田 雅和

【審査官】松井 一泰

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０１０７２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１１０７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９５３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１１３７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２０４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７０２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０５９１５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ １／００－ ３／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／００－ ２７／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／１４－ ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測容器であって、
容器本体と、
前記容器本体の下面に固定された計測基板と、
を備え、
前記容器本体は、細胞を内部に収容する穴部を有し、
前記計測基板は、
前記穴部の底部に露出する計測用作用電極および計測用参照電極を含む計測用電極パターンと、
前記細胞計測容器の製造時に、前記計測基板のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを検査するための検査用電極パターンであって、前記穴部の底部に露出しない検査用作用電極および検査用参照電極を含む検査用電極パターンと、
を有する、細胞計測容器。

【請求項2】

請求項１に記載の細胞計測容器であって、
前記計測用電極パターンと、前記検査用電極パターンとは、互いに電気的に独立している、細胞計測容器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の細胞計測容器であって、
前記容器本体は、
前記穴部の周囲に設けられたフレーム部
を有し、
前記検査用電極パターンは、前記フレーム部の下方に位置する、細胞計測容器。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記計測基板は、複数の前記検査用電極パターンを有し、
前記複数の検査用電極パターンは、前記計測基板の上面の互いに異なる位置に設けられている、細胞計測容器。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記計測用参照電極の面積と、前記検査用参照電極の面積とが、同一である、細胞計測容器。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記検査用電極パターンは、前記計測用作用電極の面積と同じ面積の前記検査用作用電極を含む、細胞計測容器。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記検査用電極パターンは、面積の異なる複数の前記検査用作用電極を有する、細胞計測容器。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記検査用電極パターンは、互いに線幅が異なる複数の抵抗計測用配線をさらに有する、細胞計測容器。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の細胞計測容器であって、
前記容器本体は、複数の前記穴部を有し、
前記計測基板は、前記複数の穴部のそれぞれの底部に露出する複数の前記計測用電極パターンを有する、細胞計測容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測容器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の作用電極と参照電極とを含む電極アレイ（Micro-Electrode Array）を備えた細胞計測容器を用いて、細胞の細胞外電位を計測するシステムが知られている。当該システムでは、例えば、神経細胞の細胞外電位を計測することができる。従来の細胞計測容器の構造は、特許文献１などに記載されている。

【0003】

細胞計測容器は、上述した電極アレイを備えた計測基板を有する。細胞の細胞外電位を計測するときには、細胞計測容器の内部に、培養液とともに細胞を収容する。そして、計測基板の作用電極および参照電極を使用して、細胞計測容器内の細胞の細胞外電位を計測する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１６－５２９８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この種の細胞計測容器を用いて計測される細胞外電位は、数μＶ～数ｍＶ程度の微小な電位である。このため、細胞計測容器の計測基板は、微小な電位を精度よく計測するために、低ノイズ性能が求められる。しかしながら、細胞計測容器の製造工程において、作用電極および参照電極の表面が汚染される場合がある。その場合、作用電極および参照電極のインピーダンスが上昇し、細胞外電位の正確な計測が困難となる。このため、細胞計測容器の製造工程では、計測基板のインピーダンスが、正常範囲内であるか否かを検査することが求められる。

【0006】

しかしながら、インピーダンスの検査は、作用電極および参照電極を生理食塩水に接触させた状態で行われる。このため、生理食塩水との接触により、作用電極および参照電極の表面に、新たな汚染が生じる可能性がある。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、細胞計測容器の計測基板のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを、細胞外電位を計測するための電極を使用することなく検査できる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、細胞の細胞外電位を計測するための細胞計測容器であって、容器本体と、前記容器本体の下面に固定された計測基板と、を備え、前記容器本体は、細胞を内部に収容する穴部を有し、前記計測基板は、前記穴部の底部に露出する計測用作用電極および計測用参照電極を含む計測用電極パターンと、前記細胞計測容器の製造時に、前記計測基板のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを検査するための検査用電極パターンであって、前記穴部の底部に露出しない検査用作用電極および検査用参照電極を含む検査用電極パターンと、を有する。

【0009】

本願の第２発明は、第１発明の細胞計測容器であって、前記計測用電極パターンと、前記検査用電極パターンとは、互いに電気的に独立している。

【0010】

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の細胞計測容器であって、前記容器本体は、前記穴部の周囲に設けられたフレーム部を有し、前記検査用電極パターンは、前記フレーム部の下方に位置する。

【0011】

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記計測基板は、複数の前記検査用電極パターンを有し、前記複数の検査用電極パターンは、前記計測基板の上面の互いに異なる位置に設けられている。

【0012】

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記計測用参照電極の面積と、前記検査用参照電極の面積とが、同一である。

【0013】

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記検査用電極パターンは、前記計測用作用電極の面積と同じ面積の前記検査用作用電極を含む。

【0014】

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記検査用電極パターンは、面積の異なる複数の前記検査用作用電極を有する。

【0015】

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記検査用電極パターンは、互いに線幅が異なる複数の抵抗計測用配線をさらに有する。

【0016】

本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれか１発明の細胞計測容器であって、前記容器本体は、複数の前記穴部を有し、前記計測基板は、前記複数の穴部のそれぞれの底部に露出する複数の前記計測用電極パターンを有する。

【発明の効果】

【0017】

本願の第１発明～第９発明によれば、計測基板のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを、計測用作用電極および計測用参照電極を使用することなく、検査できる。

【0018】

特に、本願の第２発明によれば、計測用電極パターンを使用して細胞外電位を計測するときに、検査用電極パターンが影響を及ぼすことを防止できる。

【0019】

特に、本願の第３発明によれば、ユーザが検査用電極パターンに触れることを防止できる。

【0020】

特に、本願の第４発明によれば、計測基板の上面の複数の位置において、インピーダンスを計測することにより、製造プロセスのばらつきを知ることができる。

【0021】

特に、本願の第５発明によれば、計測用参照電極に近い条件で、検査用参照電極の状態を検査できる。

【0022】

特に、本願の第６発明によれば、計測用作用電極に近い条件で、検査用作用電極の状態を検査できる。

【0023】

特に、本願の第７発明によれば、インピーダンスが異常値を示した場合に、異なる面積の検査用作用電極を使用して計測されたインピーダンスを比較することによって、異常値の原因を推定できる。

【0024】

特に、本願の第８発明によれば、複数の抵抗計測用配線の体積抵抗率を比較することで、配線の状態が正常であるか否かを判断できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態に係る細胞計測容器の斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る細胞計測容器の分解斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る細胞計測容器の上面図である。

【図4】計測用電極パターンの上面図である。

【図5】検査用電極パターンの上面図である。

【図6】計測基板の一部分の断面図である。

【図7】計測基板の製造手順を示したフローチャートである。

【図8】検査用電極パターンの変形例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0027】

＜１．細胞計測容器の構成＞
図１は、第１実施形態に係る細胞計測容器１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る細胞計測容器１の分解斜視図である。図３は、第１実施形態に係る細胞計測容器１の上面図である。なお、図１～図３では、計測基板２０の後述する第１配線２４１、第２配線２４２、第３配線２４３、および第４配線２４４の図示が省略されている。

【0028】

この細胞計測容器１は、細胞の細胞外電位を計測するための容器である。図１～図３に示すように、細胞計測容器１は、容器本体１０と計測基板２０とを有する。

【0029】

容器本体１０は、複数の穴部１１を有するマルチウェルプレートである。容器本体１０の材料には、例えば、絶縁体である透明な樹脂が使用される。図１～図３に示すように、容器本体１０は、複数の穴部１１と、穴部１１の周囲に設けられたフレーム部１２とを有する。本実施形態の容器本体１０には、２４個の穴部１１が、４行６列のマトリクス状に設けられている。上面視における各穴部１１の形状は、円形である。また、各穴部１１の底部は、開口１１０となっている。フレーム部１２は、上面視において、隣り合う穴部１１の間に沿って、格子状に延びる。

【0030】

ただし、穴部１１の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。また、穴部１１の上面視における形状は、矩形等の他の形状であってもよい。細胞計測容器１の使用時には、各穴部１１内に、培養液とともに、計測対象となる細胞が収容される。

【0031】

計測基板２０は、複数の電極（電極アレイ）と、電極に接続された配線とを備えた基板である。計測基板２０は、容器本体１０の下面に固定される。図２に示すように、計測基板２０の上面には、複数の計測領域２１が設けられている。計測領域２１は、容器本体１０の下面に計測基板２０が固定されたときに、穴部１１の底部の開口１１０に露出する部分である。計測基板２０が有する計測領域２１の数は、容器本体１０が有する穴部１１の数と同一である。

【0032】

また、計測基板２０は、複数の計測用電極パターン２２と、複数の検査用電極パターン２３とを有する。複数の計測用電極パターン２２は、それぞれ、計測領域２１内に配置されている。複数の検査用電極パターン２３は、それぞれ、計測領域２１の外側に配置されている。計測用電極パターン２２と検査用電極パターン２３とは、互いに電気的に独立している。

【0033】

計測用電極パターン２２は、細胞外電位を計測するときに使用されるパターンである。計測基板２０が有する計測用電極パターン２２の数は、容器本体１０が有する穴部１１の数と同一である。すなわち、本実施形態の計測基板２０は、２４個の計測用電極パターン２２を有する。容器本体１０の下面に計測基板２０が固定されると、図３のように、複数の計測用電極パターン２２は、それぞれ、穴部１１の底部の開口１１０に露出する。

【0034】

図４は、１つの計測用電極パターン２２の上面図である。図４には、上述した計測領域２１の範囲が、二点鎖線で示されている。図４に示すように、計測用電極パターン２２は、複数の計測用作用電極２２１と、複数の計測用参照電極２２２とを含む。

【0035】

複数の計測用作用電極２２１は、計測領域２１の中央付近に位置する。本実施形態では、１６個の計測用作用電極２２１が、４行４列のマトリクス状に配列されている。ただし、計測用作用電極２２１の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。複数の計測用作用電極２２１は、互いに間隔をあけて配置されていればよい。また、本実施形態では、上面視における計測用作用電極２２１の形状が、正方形である。しかしながら、上面視における計測用作用電極２２１の形状は、長方形、円形などの他の形状であってもよい。

【0036】

複数の計測用参照電極２２２は、複数の計測用作用電極２２１よりも外側に位置する。すなわち、複数の計測用参照電極２２２は、計測領域２１の周縁部付近に位置する。複数の計測用作用電極２２１と、複数の計測用参照電極２２２とは、それぞれ、電気的に独立している。

【0037】

本実施形態では、２つの計測用参照電極２２２が、計測用作用電極２２１を挟んで互いに反対側の位置に、配置されている。ただし、計測用参照電極２２２の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。複数の計測用参照電極２２２は、互いに間隔をあけて配置されていればよい。また、本実施形態では、上面視における計測用参照電極２２２の形状が、計測領域２１の周縁部に沿った円弧状である。しかしながら、上面視における計測用参照電極２２２の形状は、正方形、長方形、円形などの他の形状であってもよい。

【0038】

また、計測基板２０は、複数の第１配線２４１と、複数の第２配線２４２とを有する。複数の第１配線２４１は、それぞれ、計測用作用電極２２１から計測基板２０の外周部へ向けて延びている。複数の第２配線２４２は、それぞれ、計測用参照電極２２２から計測基板２０の外周部へ向けて延びている。複数の第１配線２４１および複数の第２配線２４２の外端部は、細胞計測容器１の外部に配置された計測装置（図示省略）と電気的に接続される。これにより、細胞計測容器１と計測装置とを含む計測システムが構成される。

【0039】

細胞外電位を計測するときには、容器本体１０の各穴部１１内に、培養液とともに細胞が収容される。培養液には、例えば、生理食塩水が使用される。細胞は、計測基板２０の計測領域２１のうち、複数の計測用作用電極２２１が存在する中央部付近のみに配置される。これにより、複数の計測用作用電極２２１を覆う細胞層が形成される。この状態で、複数の計測用作用電極２２１により検出される電位と、複数の計測用参照電極２２２により検出される電位との差を、細胞固有の電位として計測する。

【0040】

検査用電極パターン２３は、細胞計測容器１の製造時に、計測基板２０のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを検査するためのパターンである。検査用電極パターン２３は、上述した計測領域２１の外側に配置されている。容器本体１０の下面に計測基板２０が固定された状態において、検査用電極パターン２３は、容器本体１０のフレーム部１２の下方に位置する。したがって、検査用電極パターン２３は、穴部１１の底部の開口１１０に露出しない。

【0041】

図５は、１つの検査用電極パターン２３の上面図である。図５に示すように、検査用電極パターン２３は、複数の検査用作用電極２３１と、１つの検査用参照電極２３２とを含む。複数の検査用作用電極２３１は、１つの検査用参照電極２３２の両側に配置されている。また、複数の検査用作用電極２３１および１つの検査用参照電極２３２は、計測領域２１の間の隙間に沿って、全体として直線状に配列されている。複数の検査用作用電極２３１と、１つの検査用参照電極２３２とは、それぞれ、電気的に独立している。

【0042】

本実施形態の検査用電極パターン２３は、２０個の検査用作用電極２３１を有する。２０個の検査用作用電極２３１は、面積の異なる５種類の検査用作用電極２３１を含む。すなわち、２０個の検査用作用電極２３１は、最も面積が大きい４つの検査用作用電極２３１と、２番目に面積が大きい４つの検査用作用電極２３１と、３番目に面積が大きい４つの検査用作用電極２３１と、４番目に面積が大きい４つの検査用作用電極２３１と、最も面積が小さい４つの検査用作用電極２３１と、を含む。これらの検査用作用電極２３１は、面積の大きいものから順に検査用参照電極２３２の近くに配置され、面積が小さいものほど検査用参照電極２３２から離れて配置される。

【0043】

ただし、検査用作用電極２３１の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。複数の検査用作用電極２３１は、互いに間隔をあけて配置されていればよい。また、本実施形態では、上面視における検査用作用電極２３１の形状が、正方形である。しかしながら、上面視における検査用作用電極２３１の形状は、長方形、円形などの他の形状であってもよい。また、検査用電極パターン２３は、２つ以上の検査用参照電極２３２を有していてもよい。

【0044】

また、計測基板２０は、複数の第３配線２４３と、複数の第４配線２４４とを有する。複数の第３配線２４３は、それぞれ、検査用参照電極２３２から計測基板２０の外周部へ向けて延びている。複数の第４配線２４４は、それぞれ、検査用作用電極２３１から計測基板２０の外周部へ向けて延びている。複数の第３配線２４３および複数の第４配線２４４の外端部は、細胞計測容器１の外部に配置された検査装置（図示省略）と電気的に接続される。これにより、細胞計測容器１と検査装置とを含む検査システムが構成される。

【0045】

図６は、計測基板２０の一部分の断面図である。図６に示すように、計測基板２０は、ベース層２５１と、ベース層２５１の上面に位置する導体層２５２と、導体層２５２を覆う保護層２５３とにより構成される。ベース層２５１の材料には、例えば、絶縁体であるガラスが使用される。導体層２５２の材料には、例えば、導体である金（Ａｕ）等の金属が使用される。保護層２５３の材料には、例えば、ＳｉＯｘ等の絶縁体が使用される。

【0046】

上述した計測用電極パターン２２、検査用電極パターン２３、第１配線２４１、第２配線２４２、第３配線２４３、および第４配線２４４は、導体層２５２により形成される。また、計測用電極パターン２２および検査用電極パターン２３の各電極は、導体層２５２の一部を保護層２５３から露出させることにより、形成される。

【0047】

＜２．計測基板の製造方法＞
図７は、計測基板２０の製造手順を示したフローチャートである。図７には、ステップＳ１～Ｓ４の各工程における計測基板２０の一部分の断面が併記されている。

【0048】

計測基板２０の製造時には、まず、ベース層２５１の上面に導体層２５２を形成する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、液相成膜法または気相成膜法により、ベース層２５１の上面の全面に、導体層２５２を形成する。次に、レジスト塗布、現像処理を含むフォトリソグラフィ法によるパターニングとエッチングにより、導体層２５２を部分的に除去する（ステップＳ２）。これにより、導体層２５２を、計測用電極パターン２２、検査用電極パターン２３、第１配線２４１、第２配線２４２、第３配線２４３、および第４配線２４４を含む形状に成形する。

【0049】

続いて、ベース層２５１および導体層２５２の上面に、保護層２５３を形成する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、真空蒸着法またはスパッタリングにより、ベース層２５１および導体層２５２の露出した上面全体に、保護層２５３を形成する。その後、レジスト塗布、現像処理を含むフォトリソグラフィ法によるパターニングとエッチングにより、保護層２５３を部分的に除去する（ステップＳ４）。これにより、導体層２５２のうち、計測用電極パターン２２および検査用電極パターン２３の各電極の上面を、保護層２５３から露出させる。

【0050】

その後、計測基板２０のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを検査する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、検査用電極パターン２３を利用して、計測基板２０のインピーダンスを検査する。具体的には、まず、検査用電極パターン２３上に、生理食塩水を滴下する。これにより、複数の検査用作用電極２３１と、１つの検査用参照電極２３２とが、生理食塩水に覆われるようにする。このとき、計測用電極パターン２２には、生理食塩水が接触しないようにする。

【0051】

この状態で、複数の検査用作用電極２３１のいずれか１つと、検査用参照電極２３２との間に交流電圧を印加し、検査用作用電極２３１と検査用参照電極２３２との合成インピーダンスを計測する。そして、検査用作用電極２３１を順次に変更しながら、合成インピーダンスの計測を繰り返す。また、このような計測処理を、複数の検査用電極パターン２３のそれぞれについて行う。そして、これらの計測処理により得られる複数のインピーダンスの値が、正常範囲内か否かを判定する。

【0052】

インピーダンスの値が正常範囲から外れている場合は（ステップＳ５：ｎｏ）、電極の表面に有機物汚染または保護層材料の残渣が存在する可能性がある。このため、当該計測基板２０をそのまま出荷せず、追加処理により回復が可能か否かを判断する（ステップＳ６）。そして、回復が不可能と判断される場合には（ステップＳ６：ｎｏ）、当該計測基板２０を廃棄する（ステップＳ７）。

【0053】

一方、追加処理により回復が可能と判断される場合には（ステップＳ６：ｙｅｓ）、当該計測基板２０に対して、追加のエッチング、追加の現像処理、または洗浄処理等の追加処理を行う（ステップＳ８）。そして、追加処理を行った後に、再度ステップＳ５の検査を行う。そして、ステップＳ５で、インピーダンスの値が正常範囲内であれば（ステップＳ５：ｙｅｓ）、当該計測基板２０を出荷して（ステップＳ８）、計測基板２０の製造工程を終了する。

【0054】

以上のように、本実施形態では、細胞計測容器１の製造時に、計測基板２０のインピーダンスが正常範囲内であるか否かを、検査用電極パターン２３を用いて検査できる。このため、製造時に生じる表面汚染によって、計測基板２０のインピーダンスが異常値となっている場合に、それを検出できる。したがって、インピーダンスが異常値となった状態のまま、細胞計測容器１が出荷されることを防止できる。その結果、出荷される細胞計測容器１の良品率を向上させることができる。

【0055】

特に、本実施形態では、計測基板２０のインピーダンスの検査を、細胞外電位を計測するための計測用電極パターン２２を使用することなく、行うことができる。したがって、インピーダンスの検査によって、計測用作用電極２２１および計測用参照電極２２２に新たな表面汚染が発生することも防止できる。

【0056】

また、本実施形態の構造では、計測用電極パターン２２と検査用電極パターン２３とが、互いに電気的に独立している。このため、仮に、インピーダンスの検査によって、検査用電極パターン２３に表面汚染が発生したとしても、計測用電極パターン２２を使用して細胞外電位を計測するときに、検査用電極パターン２３が影響を及ぼすことはない。

【0057】

また，本実施形態の構造では、容器本体１０の下面に計測基板２０が固定された状態において、検査用電極パターン２３は、容器本体１０のフレーム部１２の下方に位置する。このため、細胞計測容器１のユーザが、検査用電極パターン２３に触れることを防止できる。

【0058】

また、本実施形態の構造では、複数の検査用電極パターン２３が、計測基板２０の上面の互いに異なる位置に設けられている。具体的には、５つの検査用電極パターン２３が、計測基板２０の上面の中央と四隅に、設けられている。このため、５つの検査用電極パターン２３のそれぞれにおいて、インピーダンスの検査を行うことができる。このようにすれば、各検査用電極パターン２３を用いて計測されたインピーダンスの値を比較することにより、製造プロセスのばらつきを知ることができる。

【0059】

なお、計測用参照電極２２２の面積と、検査用参照電極２３２の面積とは、同一であることが望ましい。そうすれば、計測用参照電極２２２により近い条件で、検査用参照電極２３２のインピーダンスを計測できる。したがって、計測されたインピーダンスに基づいて、計測用参照電極２２２の状態を、より精度よく推定できる。

【0060】

また、検査用電極パターン２３は、計測用作用電極２２１の面積と同じ面積の検査用作用電極２３１を含むことが望ましい。そうすれば、計測用作用電極２２１により近い条件で、検査用作用電極２３１のインピーダンスを計測できる。したがって、計測されたインピーダンスに基づいて、計測用作用電極２２１の状態を、より精度よく推定できる。

【0061】

なお、インピーダンスが異常値（過大）となった場合、その原因として、電極の上面に有機物汚染が存在する場合と、電極の上面にＳｉＯｘ等の保護層材料の残渣が存在する場合とが考えられる。ただし、有機物汚染が原因の場合と、保護層材料の残渣が原因の場合とでは、電極の面積に対するインピーダンスの変化の傾向が異なる。そこで、本実施形態では、検査用電極パターン２３に、面積の異なる複数の検査用作用電極２３１を設けている。このようにすれば、インピーダンスが異常値となった場合に、異なる面積の検査用作用電極２３１を使用して計測されたインピーダンスを比較することにより、インピーダンスの異常値の原因が、有機物汚染であるか、それとも保護膜材料の残渣であるかを判断できる。

【0062】

また、本実施形態では、同じ面積の検査用作用電極２３１が、４つずつ設けられている。このように、同じ面積の検査用作用電極２３１を複数設ければ、その面積の検査用作用電極２３１について、インピーダンスの計測を複数回行うことができる。そして、得られた複数の計測値の平均値を採用するなどして、検査の精度を向上させることができる。

【0063】

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

【0064】

＜３－１．抵抗計測用配線について＞
図８は、検査用電極パターン２３の変形例を示した図である。図８の検査用電極パターン２３は、上述した複数の検査用作用電極２３１および検査用参照電極２３２とは別に、複数の抵抗計測用配線２３３を有する。複数の抵抗計測用配線２３３は、互いに電気的に独立した配線であり、かつ、互いに線幅が異なる配線である。複数の抵抗計測用配線２３３のうちの少なくとも１本は、上述した第１配線２４１、第２配線２４２、第３配線２４３、および第４配線２４４と同じ線幅とすることが望ましい。

【0065】

図８の検査用電極パターン２３を用いて検査を行う場合、上述したインピーダンスの計測に加えて、複数の抵抗計測用配線２３３の抵抗値を計測する。そして、計測された抵抗値に、抵抗計測用配線２３３の断面積をかけて長さで割ることにより、単位体積あたりの抵抗値である「体積抵抗率」を算出する。配線に異常が無い場合、算出された体積抵抗率は、抵抗計測用配線２３３の線幅に関わらず、略一定の値となる。しかしながら、算出された体積抵抗率が、抵抗計測用配線２３３の線幅により異なる場合、製造上のパターン欠陥が発生している可能性がある。例えば、パターンのエッジのガタつきが大きい場合、線幅が小さいほど、エッジのガタつきの影響が反映されやすいので、高抵抗になりやすい。したがって、複数の抵抗計測用配線２３３の抵抗値を計測することで、計測基板２０の配線の製造状態が正常であるか否かを判断できる。また、上述したパターンのエッジのガタつきの程度は、エッチングやレジストのパターニングによる面内分布をもつ場合がある。計測基板２０の上面の複数の位置で、抵抗計測用配線２３３の抵抗値を計測すれば、このような面内分布の傾向を知ることができる。

【0066】

なお、図８の例では、第３配線２４３および第４配線２４４とは別に、複数の抵抗計測用配線２３３が設けられている。しかしながら、第３配線２４３または第４配線２４４の線幅を変更することにより、第３配線２４３または第４配線２４４を、抵抗計測用配線として使用してもよい。

【0067】

＜３－２．他の変形例＞
上記の実施形態では、検査用電極パターン２３が、容器本体１０のフレーム部１２の下方に配置されていた。しかしながら、検査用電極パターン２３は、計測基板２０の周縁部の、容器本体１０からはみ出した部分に設けられていてもよい。

【0068】

また、上記の実施形態では、容器本体１０に、複数の穴部１１を有するマルチウェルプレートを用いていた。しかしながら、容器本体１０は、単一の穴部を有するシングルウェルタイプの容器であってもよい。

【0069】

また、上記の実施形態では、インピーダンスを計測するときに、検査用電極パターン２３上に、生理食塩水を滴下していた。生理食塩水を使用すれば、計測用電極パターン２２において細胞外電位を計測するときと近い環境で、インピーダンスの計測を行うことができる。しかしながら、インピーダンスの計測に使用される液体は、必ずしも生理食塩水には限られない。生理食塩水とは異なる導電率の液体を使用してもよい。

【0070】

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１ 細胞計測容器
１０ 容器本体
１１ 穴部
１２ フレーム部
２０ 計測基板
２１ 計測領域
２２ 計測用電極パターン
２３ 検査用電極パターン
１１０ 開口
２２１ 計測用作用電極
２２２ 計測用参照電極
２３１ 検査用作用電極
２３２ 検査用参照電極
２３３ 抵抗計測用配線
２４１ 第１配線
２４２ 第２配線
２４３ 第３配線
２４４ 第４配線
２５１ ベース層
２５２ 導体層
２５３ 保護層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】