[发明专利]电特性测量设备、电特性测量系统、电特性测量方法以及用于使计算机实现所述方法的电特性测量程序

说明书

本发明使得无论测量仪器的性能等如何也可以进行高精度电测量。提供了一种电特性测量设备，该电特性测量设备设置有：测量单元，用于测量生物样本在多个频率下的电特性；以及分配单元，用于将测量次数和/或测量振幅分配至每个频率。当在多个频率内测量生物样本的电特性时，使信噪比低的频率和使信噪比高的频率被有意地混合，并且因此，为了测量的目的优化的高精度电测量是可行的。

技术领域

本技术涉及电特性测量设备，并且更具体地，涉及各自用于测量生物样本在多个频率下的电特性的设备、电特性测量系统和电特性测量方法，以及用于使计算机实现该方法的程序。

背景技术

已经执行了测量样本的电特性，并且从测量结果确定样本的物理性质和/或确定包含在样本中的细胞的类型等的技术(例如，参见专利文献1)。测量的电特性的实例包括复介电常数及其频率分散(介电谱)。复介电常数及其频率分散通常通过将电气电压(在下文简称为“电压”)施加至样本溶液，并且然后测量跨电极的复电容或者复阻抗而进行计算。

此外，例如，专利文献2公开了用于从血液的电学介电常数(在下文简称为“介电常数”)获得关于血液凝固的信息的技术，并且描述了“血液凝固系统分析装置包括：一对电极；应用装置，用于将交流电压以预定时间间隔施加至该对电极；测量装置，用于测量放置在该对电极之间的血液的介电常数；以及分析装置，通过使用在作用在血液上的抗凝效应结束之后以时间间隔测量的血液的介电常数，来分析血液凝固系统的动作的程度。”

诸如上述样本的生物样本的电测量通常使用如下方法，即通过将处于多个频带中的信号应用至生物样本并且因此接收响应来获得生物样本的状态。使用多个频率的响应采集方法包括分割时间用于获取单一频带的响应的方法(时间分割法)，以及通过一次合成应用信号来获取响应的方法(频率复用法)。

图8中示出了时间分割法的实例。在这个实例中，在每次测量中，在100kHz、1MHz和10MHz这三个频率中获取响应，并且在每个频率处执行八次测量。因此，执行每个频率中的测量使得以时间间隔执行多次测量，并且然后将测量值平均以消除测量之间的变化。从而提高信噪比(SNR)。

图9中示出了频率复用法的实例。在这个实例中，使用该方法，其中具有相同振幅并且分别具有100kHz、1MHz和10MHz的信号(示图底部的三个信号)叠加；获得叠加的信号(示图中的最高信号)；并且这个信号然后被施加至分析物以获得响应。在测量期间，类似于上述时间分割复用，执行多次测量，并且然后将测量值平均以消除测量之间的变化。从而提高SNR。这个实例示出了在整个时间范围期间(在图9中，一秒)执行24次测量的实例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2009-042141号

专利文献2：日本专利申请公开第2010-181400号

发明内容

本发明待解决的问题

例如，为了通过电测量获取生物样本的时间状态变化等，测量需要以特定时间间隔进行。这限制了可以用于测量数据收集的时间。如上所述，生物样本的电测量利用用于提高SNR的时间分割法或者频率复用法。然而，可以在特定时间段期间执行的测量次数、以及可以用于一次测量的振幅受到测量装置的性能等的限制。这种上限限制了SNR的提高。

因此，本技术的主要目标是提供无论测量装置的性能等如何都使能够执行高精度电测量的技术。

问题的解决方案