[发明专利]电化学测定方法、电化学测定装置以及转换器

说明书

在于包测定对象物的电解液中设置与测定对象物进行电子的得失而使其进行氧化还原反应的作用极以及经由外部电源与作用极相连的对电极、对作用极与对电极之间施加测定用电压并根据测定对象物的量测定流经作用极与对电极之间的电流的电化学测定方法中，在电解液中设置测定对象物消除用电极，并执行：测定对象物消除步骤，对测定对象物消除用电极与对电极之间施加与测定用电压相同极性的消除用电压，将测定对象物通过氧化或还原而消除；测定对象物扩散步骤，在停止施加消除用电压之后，使新的测定对象物扩散；电化学测定步骤，在使新的测定对象物扩散之后，对作用极与对电极之间施加测定用电压而测定电流。

技术领域

该发明涉及对出自于细胞、细胞块、组织片、其他的生物体试样以及包含生物体相关物质的非生物体试样(以下，在本申请中一并地简称为“生物体试样”。)的化学物质(化学反应生成物)进行测定的电化学测定方法、电化学测定装置以及电化学测定所使用的转换器。

背景技术

定量测定细胞、细胞块、组织片等生物体试样中引发的化学反应所生成的物质，是医疗、新药开发等的现场中判定生物体试样的存活和死亡、评价功能性等所必要的技术。从生物体试样释放的化学反应生成物的定量测定方法之一有电化学测定，例如在非专利文献1中，通过电化学测定进行肝细胞的分化的进展状态的观察。

电化学测定是如下方法：通过对插入有与外部电源相连的两个以上的电极的电解液内的测定对象物，经由电极从测定对象物夺去电子，或向测定对象物给予电子，从而在进行氧化或还原反应的同时，测定流经电极间的电流而检测氧化还原反应的有无、即测定对象物的有无。

一般的电化学测定装置由使其在与测定对象物之间进行电子的得失而进行氧化还原反应的作用极、经由外部电源与作用极相连并补偿在作用极产生的电子移动的对电极、能够经由测定系统内的离子移动电子并用于使测定系统整体成为闭合电路的电解液、用于获取电压的基准的参照电极等构成。

在非专利文献1中，对于由小鼠的胚胎干细胞(embryonic stem cell：ES细胞)制作的、作为ES细胞块的拟胚体(embryoid body：EB)，通过电化学测定间接地测定了存在于ES细胞的细胞膜的未分化标记即碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase:ALP)。

功能不受限定的干细胞变化成功能受限的体细胞的反应一般被称作分化，表示未引起分化的物质被称作未分化标记。

ALP是细胞的未分化标记，同时具有在碱性条件下将磷酸酯化合物水解的性质。ALP例如作为使磷酸酯化合物对氨基苯基磷酸酯(p-aminophenyl phosphate：PAPP)向对氨基苯酚(p-aminophenol：PAP)变化的反应的酶发挥作用。通过酶反应生成的PAP是电化学活性的物质，通过以参照电极为基准向作用极施加电压，从而向对苯醌亚胺(p-quinoneimine:PQI)氧化。即，通过酶反应、氧化还原反应这两次反应，ALP的存在被作为电化学测定中的电流值而检测出。

在非专利文献1中，使用以250μm间距呈阵列状配备20×20＝400个φ40μm的作用极的多点电极电流测定装置进行了测定。该装置利用由400个电极获得的电极电流值，二维并且随时间成像出几μm～几百μm的生物体试样的反应情形。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:M.Sen，etal.，“Biosensors and Bioelectronics”2013年，48卷，p.12－18

发明内容

发明将要解决的课题

所述非专利文献1中的测定通过

·向含有4.7×10^－3mol/L的PAPP电解液投入小鼠EB

·刚投入之后酶反应开始，通过细胞膜内ALP，PAPP向PAP变化