微生物数测量用单元及具备其的微生物数测量装置制造方法
【专利摘要】测量单元(1)具备：测量室(6)；使试料溶液流入测量室(6)的流入口(7)；使试料溶液从测量室(6)流出的流出口(8)；设置在测量室(6)内的靠近流出口(8)的位置且捕获在测量室(6)内流动的试料溶液所含有的细菌，并被施加用于测量细菌数的测量用交流电压的测量电极(12)；设置在测量室(6)中的靠近流入口(7)的位置处且被施加用于赋予将试料溶液所含有的细菌向测量电极(12)侧引导的斥力的浓缩用交流电压的浓缩电极(21a)；以及设置在浓缩电极(21a)上且在对浓缩电极(21a)施加了浓缩用交流电压时一部分形成产生斥力的电场集中部(22)的绝缘体(20a、20b)。
【专利说明】微生物数测量用单元及具备其的微生物数测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对检体中所含有的微生物的数量进行测量的微生物数测量用单元及具备其的微生物数测量装置。
【背景技术】
[0002]以往的微生物数测量用单元及利用其的微生物数测量装置为如下构成。
[0003]即，微生物数测量用单元具有:对试料溶液所含有的微生物进行测量的测量室；设置于该测量室且流入试料溶液的流入口 ；设置于测量室且流出试料溶液的流出口 ；以及设置于测量室的底部的测量电极。
[0004]再有，利用该微生物数测量用单元的微生物数测量装置具备与上述微生物数测量单元的测量电极连接的测量部及交流电源部。而且，交流电源部将集菌用的交流电压施加给测量电极，以捕获(trap)微生物，接着将交流电压施加给测量电极，由此对捕获的微生物进行破坏。然后，向测量电极施加测量用的交流电压，对从已被破坏的微生物流出细胞质而引起的电导的上升进行测量，以对微生物数进行计算(例如下述专利文献I)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I JP特开平11-127846号公报
【发明内容】
[0008]-发明所要解决的技术问·题-
[0009]然而，在上述以往的微生物数测量用单元中存在以下所示的问题点。
[0010]即，在上述公报所公开的微生物数测量用单元中，在可以对检体中所含有的微生物数进行测量这一点上是非常有益的。另一方面，虽然在测量中进一步的高灵敏度化、也就是说即便在检体中所含有的微生物数少的情况下也可正确地测量这样的期望变高，但在以往的构成中具有测量时间长这样的课题。
[0011]即，在以往的微生物的测量中，对微生物进行破坏，对该被破坏的微生物的细胞质的流出而引起的电导的上升进行测量，由此来计算微生物数。
[0012]此时，为了获得充分的电导上升，需要收集适当的微生物数，但在试料溶液所含有的微生物数少时，该收集会花费很长时间。结果，在以往的构成中整体的测量时间会变长。
[0013]本发明的课题在于，提供一种可提高测量灵敏度、且能够实现测量时间的缩短化的微生物数测量用单元及具备其的微生物数测量装置。
[0014]-用于解决技术问题的方案-
[0015]第I发明涉及的微生物数测量用单元具备测量室、流入口、流出口、测量电极、浓缩电极和绝缘体。测量室是为了测量试料溶液所含有的微生物数而设置的。流入口使试料溶液流入测量室。流出口使试料溶液从测量室流出。测量电极设置在测量室内的靠近流出口的位置处，被施加测量用交流电压，该测量用交流电压用于捕获在测量室内从流入口流向流出口的试料溶液所含有的微生物，并测量微生物数。浓缩电极设置在测量室中的靠近流入口的位置处，被施加用于赋予将试料溶液所含有的微生物向测量电极侧引导的斥力的浓缩用交流电压。绝缘体设置在浓缩电极上，在向浓缩电极施加了浓缩用交流电压时其一部分形成产生斥力的电场集中部。
[0016]在此，在对测量室内从流入口流向流出口的试料溶液所含有的细菌等微生物的数量进行测量的微生物数测量装置中，设置被施加规定电压的浓缩电极，以使用于将微生物诱导至测量电极的斥力产生，该测量电极用于捕获微生物并对微生物数进行测量。而且，若向浓缩电极施加规定的电压，则在设置于浓缩电极上的绝缘体的一部分形成使上述斥力产生的电场集中部。
[0017]在此，使上述斥力产生的电场集中部，例如形成于设置在浓缩电极上的绝缘体的边缘部分等。再有，绝缘体也可以设置为覆盖浓缩电极整体，还可以设置为覆盖浓缩电极的一部分。
[0018]由此，利用向浓缩电极施加规定的电压而产生的斥力，可以将在测量室内流动的试料溶液中所含有的微生物向测量电极侧诱导。结果，可以在测量电极中有效地捕获以往未被测量电极捕获而通过的细菌，因此可使测量灵敏度提高、且可以缩短测量时间。
[0019]第2发明涉及的微生物数测量用单元，是第I发明涉及的微生物数测量用单元，测量电极配置在与测量室内的试料溶液流动的方向平行的测量室的第I面上。浓缩电极设置在与测量室内的试料溶液流动的方向平行且与第I面对置的测量室的第2面上。
[0020]在此，在与测量室中的试料溶液流动的方向平行的第I面上设置测量电极，在与第I面对置的第2面上设置浓缩电极。
[0021]由此，浓缩电极通过使斥力产生，从而可以将微生物诱导至配置于对置的面上的测量电极。·
[0022]第3发明涉及的微生物数测量用单元，是第2发明涉及的微生物数测量用单元，电场集中部朝向与第1、第2面大致垂直的方向产生斥力。
[0023]在此，使用于将微生物向测量电极诱导的斥力在与第1、第2面大致垂直的方向上产生。
[0024]由此，在测量室内，与第1、第2面平行地流动的试料溶液中所含有的微生物在与第1、第2面大致垂直的方向上受到斥力，从而可以向设置在第I面上的测量电极倾斜地诱导。结果，在测量电极中，与以往相比可以更有效地捕获微生物并实施微生物数的测量。
[0025]第4发明涉及的微生物数测量用单元，是第2或第3发明涉及的微生物数测量用单元，在向浓缩电极施加了浓缩用交流电压时，电场集中部在与第I面平行的方向上也产生斥力，以使测量室内试料溶液所含有的微生物汇集到测量电极。
[0026]在此，按照在与第I面平行的平面方向上也产生斥力的方式，在第2面上配置电场集中部(浓缩电极及绝缘体)。
[0027]由此，即便在测量电极被配置在与第I面上的试料溶液流动的方向垂直的方向上的一部分的情况下，微生物在与第I面平行的平面方向上也会受到斥力而被诱导。结果，不止是与第1、第2面大致垂直的方向，在与第I面平行的方向上也可以对微生物产生斥力，因此在测量电极中可以更有效地捕获微生物。
[0028]第5发明涉及的微生物数测量用单元，是第4发明涉及的微生物数测量用单元，电场集中部在俯视测量电极的情况下相对于测量室内的试料溶液流动的方向而沿着倾斜方向配置，使得向测量电极引导微生物。
[0029]在此，为了在上述的与第I面平行的平面方向上也产生向测量电极诱导微生物的斥力，在俯视测量电极时将电场集中部(浓缩电极及绝缘体)相对于测量室内的试料溶液流动的方向倾斜地配置。
[0030]由此，在测量室内流动的微生物在与第I面平行的平面方向上也受到斥力，以便被向测量电极侧诱导。结果，与以往相比可以更有效地在测量电极中捕获微生物。
[0031]第6发明涉及的微生物数测量用单元是第I~第5发明中任一项涉及的微生物数测量用单元，绝缘体按照浓缩电极的一部分与试料溶液接触的方式设置在浓缩电极上。
[0032]在此，设置在浓缩电极上的绝缘体并不覆盖浓缩电极整体，而是形成为浓缩电极的一部分相对于试料溶液而露出。
[0033]由此，通过使浓缩电极与试料溶液接触，从而可以提高电场集中效应，利用较低的电压就能对试料溶液中的微生物赋予斥力。
[0034]第7发明涉及的微生物数测量用单元是第I~第5发明中任一项涉及的微生物数测量用单元，按照覆盖构成浓缩电极的至少一个电极的方式在浓缩电极上设置绝缘体。
[0035]在此，按照覆盖构成浓缩电极的电极中的至少一方电极整体的方式设置绝缘体。
[0036]由此，即便在向浓缩电极施加了较高的电压的情况下，也可以防止产生焦耳热而导致的试料溶液流动的混乱或电极破损等的坏影响波及到试料溶液。
[0037]第8发明涉及的微生物数测量装置具备:第I~第7发明中任一项涉及的微生物数测量用单元、检体贮存器、往检体贮存器的返回路径、测量部及测量交流电源部、控制运算部和浓缩交流电源部。 检体贮存器与微生物数测量用单元的流入口连接。往检体贮存器的返回路径与微生物数测量用单元的流出口连接。测量部及测量交流电源部与微生物数测量用单元的测量电极连接。控制运算部与测量部及测量交流电源部连接。浓缩交流电源部与微生物数测量用单元的浓缩电极连接。
[0038]在此，构成具备了上述微生物数测量用单元的微生物数测量装置。
[0039]由此，通过向上述的微生物数测量用单元的浓缩电极及测量电极施加规定的电压，从而可以提高微生物数测量中的测量灵敏度且可以缩短测量时间。
[0040]-发明效果-
[0041]根据本发明涉及的微生物数测量用单元，由于可以缩短用于收集测量所需的微生物数量的时间，故与以往相比可提高测量灵敏度，并且可以缩短测量时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是表示本发明一实施方式涉及的包括测量单元的细菌数测量装置的构成的框图。
[0043]图2是表示图1的测量单元所含有的电极部分的示意性构成的立体图。
[0044]图3是图1的细菌数测量装置动作时的要部剖视图。
[0045]图4(a)~(C)是表示图1的细菌数测量装置动作时的测量电极附近的样子的要部放大图。
[0046]图5是图1的细菌数测量装置的测量单元的测量室内的动作概念图。[0047]图6是表示图5的测量室的底面侧的构成的平面图。
[0048]图7是表示图5的测量室的顶面侧的构成的平面图。
[0049]图8是本发明的其他实施方式涉及的测量单元的测量室内的动作概念图。
[0050]图9是表示图8的测量室的底面侧的构成的平面图。
[0051]图10是表示图8的测量室的顶面侧的构成的平面图。
[0052]图11是本发明的又一实施方式涉及的测量单元的测量室内的动作概念图。
[0053]图12是表示图11的测量室的顶面侧的构成的平面图。
[0054]图13(a)、(b)是表示本发明的又一实施方式涉及的测量单元的测量室内的示意性动作的平面图及侧视图。
[0055]图14(a)、(b)是表示本发明的又一实施方式涉及的测量单元的测量室内的示意性动作的平面图及侧视图。
[0056]图15(a)、(b)是表示本发明的又一实施方式涉及的测量单元的测量室内的示意性动作的平面图及侧视图。
【具体实施方式】
[0057](实施方式I)
[0058]如果利用图1~图7来说明本发明的一实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)30及测量单元(微生物`数测量用单元)1，则如下所述。
[0059][细菌数测量装置30的构成]
[0060]本实施方式涉及的细菌数测量装置30是用于对试料溶液中存在的微生物(例如、细菌等)的数量进行测量的装置，如图1所示，具备对细菌数进行测量的测量单元1、检体贮存器9、送水管(返回路径)10、泵11、测量部14、测量交流电源部15、控制/运算部16、显示部17、操作部18和浓缩交流电源部26。
[0061]如图1所示，测量单元I具有长方形的基板2、薄板状的隔离物4和长方形的盖体5。隔离物4被层叠在基板2的上部且在中央具有长方形的贯通孔3。盖体5被配置成大致平行于基板2且被层叠在隔离物4的上部。
[0062]在将这些部件层叠而形成的测量单元I的内部，在与基板2垂直的方向(图1中的上下方向)上形成薄的长方体形状的测量室6。
[0063]在测量室6的顶部的第I端侧(图1中的左侧)，设置有用于使包括细菌在内的试料溶液流入测量室6内的流入口 7。再有，在测量室6的顶部的第2端侧(图1中的右侧)设置有用于使试料溶液流出的流出口 8。流入口 7及流出口 8形成为分别从盖体5的上面向上方关出。
[0064]在流入口 7上经由送水管10而连接着存积试料溶液的检体贮存器9。在流出口 8上经由泵11及送水管10而连接着检体贮存器9。由此，形成用于使流入测量室6内的试料溶液返回到检体贮存器9的返回路径。
[0065]在此，若使泵11动作，则被收纳在检体贮存器9的试料溶液流经送水管10，从盖体5的上部的流入口 7流入测量室6内。而且，试料溶液在测量室6内从图1中的左向右流动。然后，试料溶液流经流出口 8而从测量室6流出后，经由泵11返回至检体贮存器9。
[0066]在测量室6的底面(基板2的上表面、第I面)设置有用于对测量液中所含有的细菌数进行计测的测量电极12。通过向测量电极12施加规定的交流电压，从而对测量液中的细菌进行集菌并进行破坏，由此测量电极对细菌数进行测量。
[0067]再有，测量电极12是在作为基板2的基材而利用的PET上蒸镀银等金属、例如再通过激光而加工形成的。另外,如图2所示，测量电极12由梳齿状的电极12a、12b构成。梳齿状的电极12a、12b横跨长的路径，形成为两者极其接近地对置。而且，若向梳齿状的电极12a、12b施加规定的交流电压，则可形成使电极12a、12b间产生正的介电泳的电场。由此，在电极12a、12b对置的间隙部分可以利用介电泳现象来吸引并收集测量液中的细菌。
[0068]还有,如图1所示,梳齿状的电极12a、12b和设置在基板2的第2端侧的端部的连接部13连接。梳齿状的电极12a、12b经由连接部13而与测量部14及测量交流电源部15连接。
[0069]在从测量交流电源部15向测量单元I的测量电极12施加交流电压时，在测量部14中可对测量电极12的电导进行测量。接着，从测量部14将该测量数据发送至控制/运算部16，在控制/运算部16中对细菌数进行运算。而且，该计算结果被显示于显示部17。
[0070]其中，这些测量的指示是由与控制/运算部16连接的操作部18来进行的。而且，该控制/运算部16连接着测量交流电源部15。
[0071]图3是表示在测量室6内测量液流动的样子的概念图。
[0072]在本实施方式中，将图1的隔离物4的厚度例如设为约2001 μ m。为此，测量室6的高度为约200μπι。在该上下方向较薄的测量室6内，测量液从图1的流入口 7侧(上游侦图3的左侧))向流出口 8侧(下游侧(图3的右侧))流动。
[0073]此外，在测量室6的底面(基板2的上表面)设置有测量电极12。若测量交流电源部15向测量电极12施加规定的交流电压，则可形成使正的介电泳产生的电场。由此，自测量室6内的基板2的上表 面起，在规定的高度区域可形成用于捕获细菌的捕获区域19。在本实施方式中，利用该介电泳现象来吸引收集进入到该捕获区域19内的细菌。
[0074]图4(a)~图4(c)是表示用于对从该集菌到测量为止的流程进行说明的测量室6内的样子的动作概念图。图4(a)表示在测量电极12捕获了细菌时的样子。图4(b)表示对该捕获的细菌进行破坏时的样子。图4(c)表示在测量部14中对细菌数进行测量时的样子。
[0075]关于该测量方法，由于是公知的，已被记载于作为在先技术文献而列举出的专利文献中，故在以下简单地进行说明。
[0076]在测量细菌数之际，首先根据来自控制/运算部16的指令，测量交流电源部15对测量电极12施加集菌用的交流电压。而且，利用因施加集菌用的交流电压而产生的电场，如图4(a)所示在测量电极12上捕获细菌。
[0077]接着，从测量交流电源部15向测量电极12施加能量比集菌用的交流电压还大的细菌破坏用的交流电压，由此如图4(b)所示覆盖细菌外侧的细胞膜被破坏，而在细胞膜形成多个小孔。
[0078]接着，如图4(c)所示，细菌内容的细胞质通过该小孔而向外部溶出。
[0079]该溶出出的细菌的细胞质，其大部分是高导电率的细胞质，因此在测量电极12附近，电解质浓度、也就是说电导暂时地上升。此时，从测量交流电源部15向测量电极12施加测量用的交流电压，在测量部14中对该上升后的电导进行测量。然后，该上升后的电导值被发送至控制/运算部16，基于其最大值来推测细菌数。
[0080]在此，在本实施方式涉及的细菌数测量装置30中，如图5所示，在测量室6的顶面(盖体5的下表面、第2面)设置有浓缩电极21a(参照图5等)，其使得对测量液中所含有的细菌赋予斥力的块电场产生。再有，在与浓缩电极21a对置的基板2的上表面中的位置处，设置有浓缩电极21a的异性极21b (参照图5等)。
[0081]通过向浓缩电极21a及异性极21b施加规定的交流电压，从而生成在与基板2的面方向(试料溶液流动的方向)大致垂直的方向上向测量液中的细菌赋予斥力的块电场。
[0082]进而，浓缩电极21a被绝缘体20a、20b覆盖。
[0083]绝缘体20a形成为覆盖浓缩电极21a的整体，若向浓缩电极21a施加规定的交流电压，则在其边缘部分形成电场集中部22。
[0084]沿着与盖体5的下表面中的试料溶液流动的方向垂直的方向，在绝缘体20a上细长地设置绝缘体20b。而且,绝缘体20b与绝缘体20a同样地,若向浓缩电极21a施加规定的交流电压，则在其边缘部分形成电场集中部22。
[0085]另外，绝缘体20a、20b例如可以利用将绝缘性的薄胶带切下并进行粘贴而成的结构、或者通过对全面涂敷在盖体5的下表面上的抗蚀剂进行曝光处理而形成的结构等。
[0086]在此，形成于绝缘体20a、20b的边缘部分的电场集中部22是若向浓缩电极21a施加规定的交流电压则产生的块电场集中地产生的部分。沿着试料溶液流动的方向而通过该电场集中部22附近的细菌在与基板2或盖体5的面大致垂直的方向上受到斥力，由此如图5所示，被诱导至配置在试料溶液流动的方向上的下游侧的面(基板2的上表面)上的测量电极12的方向。
·[0087]也就是说，在本实施方式的细菌数测量装置30中，通过根据来自控制/运算部16的指令而从浓缩交流电源部26向浓缩电极21a及异性极21b施加规定的交流电压，由此在浓缩电极21a附近生成可产生负的介电泳的块电场。而且，该块电场集中在形成于浓缩电极21a上的绝缘体20a、20b的边缘部分，由此形成电场集中部22。
[0088]由此，可以一边由集中于电场集中部22的电场,从盖体5的下表面朝向基板2的上表面方向，对从流入口 7流入的试料溶液所含有的细菌赋予斥力，一边将细菌向测量室6的底面方向(测量电极12的方向)诱导。结果，在设置于测量室6的底面的测量电极12中可以捕获比以往更多的细菌。
[0089]图6是从测量室6内部观看测量室6的底面(基板2的上表面)的平面图。
[0090]如上所述，在基板2的上表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的上游侧的位置设置有异性极21b。再有，在基板2的上表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的下游侧的位置设置有与连接端子23、24连接的测量电极12。
[0091]连接端子23经由测量交流电源部15而对构成测量电极12的电极12a与接地进行连接。连接端子24对构成测量电极12的电极12b与接地进行连接。其中，浓缩电极21a的异性极21b也与接地连接。
[0092]图7是从测量室6内部仰视测量室6的顶面(盖体5的下表面)的平面图。
[0093]如上所述，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最上游侧的位置设置有流入口 7。再有，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的上游侧的位置、即流入口 7的附近位置，设置有与连接端子25连接的浓缩电极21a及覆盖浓缩电极21a的绝缘体20a、20b。
[0094]连接端子25经由浓缩交流电源部26而对浓缩电极21a与接地进行连接。
[0095]进而，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最下游侧的位置，设置有流出口 8。
[0096]<细菌数测量装置30的动作说明>
[0097]在本实施方式的细菌数测量装置30中，在开始细菌的测量之际、首先，启动图1所示的泵11，使检体贮存器9所存积的试料溶液经由流入口 7而流入测量室6内。于是，如图3所示，在测量室6内形成试料溶液的流动，测量液在设置于测量室6的底面(基板2的上表面)的测量电极12上流动。
[0098]此时，图1所示的控制/运算部16从测量交流电源部15对测量电极12施加集菌用的交流电压。于是，在测量电极12上，通过交流电压的施加而生成可产生正的介电泳的电场，如图3所示，形成捕获区域19。由此，可以捕获进入到该捕获区域19内的细菌并进行集菌。
[0099]此时，控制/运算部16从浓缩交流电源部26对浓缩电极21也施加用于使负的介电泳产生的交流电压。
[0100]于是，如图5所示，在覆盖浓缩电极21a的绝缘体20a、20b的边缘部分形成使块电场集中地产生的电场集中部22，该块电场是使得负的介电泳从测量室6的顶面(设置了浓缩电极21的盖体5的下表面)向底面(设置了测量电极12的基板2的上表面)产生的电场，也就是说使细菌远离盖体5的下表面。
·[0101]该块电场由于可产生负的介电泳，故具有与测量电极12产生的正的介电泳相反的性质。
[0102]也就是说，在测量电极12中，虽然可产生在测量电极12想要吸引细菌的方向赋予力的电场，但反之在浓缩电极21中产生在使细菌远离浓缩电极21a的方向赋予力的电场。结果，细菌因块电场而受到斥力，因此不会沿着盖体5的下表面附近而直接向下游侧流动，如图5所示在测量室6内倾斜地移动。
[0103]由此，在被电场集中部22诱导的目的地，也就是说在设置于测量室6的底面的测量电极12中，比以往更多的细菌进入捕获区域19内，可以更有效地吸引并捕获进入到捕获区域19的细菌。
[0104]结果，可以将用于收集测量细菌数所需的细菌的数量的时间缩短。由此，即便在试料溶液中的细菌数少的情况下，通过使测量灵敏度提高，也能缩短整体的测量时间。
[0105]进而，如图5所示，为了较多地设置形成电场集中部22的边缘部分，形成于浓缩电极21上的绝缘体20a、20b形成为以2个阶段重叠绝缘体的层。
[0106]为此，在浓缩电极21a附近流动的试料溶液所含有的细菌因集中出现在电场集中部22的块电场而被诱导至测量电极12侧，可靠地进入捕获区域19内，在测量电极12中被有效地捕获。
[0107]结果，可更有效地比以往进一步提高测量灵敏度，缩短用于收集测量细菌数所需的细菌的数量的时间，可以缩短整体的测量时间。
[0108]还有，在本实施方式中，浓缩电极21a的整体被绝缘体20a覆盖。
[0109]由此，在测量室6内，由于试料溶液与浓缩电极21a并不直接接触，故可以通过浓缩电极21a施加更高的电压，在电场集中部22中可以产生更大的块电场。
[0110](实施方式2)
[0111]如果利用图8~图10来说明本发明的其他实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)130及测量单元(微生物数测量用单元)101，则如下所述。
[0112]在此，在本实施方式的细菌数测量装置130中，将测量单元101所包含的浓缩电极121a及异性极121b双方设置为在测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧相互接近，在浓缩电极121a与异性极121b之间形成电场集中部122，在上述方面与上述实施方式I不同。其中，在此对具有与上述实施方式I同样的功能的构成赋以相同的符号，并省略其说明。
[0113]如图8所示，本实施方式的细菌数测量装置130在构成测量室6的顶面的盖体5的下表面侧设置浓缩电极121a及其异性极121b。而且，在盖体5的下表面侧，按照覆盖浓缩电极121a及异性极121b整体的方式设置绝缘体120。
[0114]图9是从测量室6内部观看测量室6的底面(基板2的上表面)的平面图。
[0115]在基板2的上表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的下游侧的位置设置着与连接端子23、24连接的测量电极12。
[0116]图10是从测量室6内部仰视测量室6的顶面(盖体5的下表面)的平面图。
[0117]在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最上游侧的位置设置有流入口 7。再有，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的上游侧的位置、即流入口 7的附近位置，设置有与连接端子125a、125b连接的浓缩电极121a及其异性极121b、和覆盖这些电极的绝缘体120。
[0118]连接端子125a经由 浓缩交流电源部26而对浓缩电极121a与接地进行连接。连接端子125b对异性极121b与接地进行连接。
[0119]进而，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最下游侧的位置设置有流出口 8。
[0120]在本实施方式的细菌数测量装置130中，如图8所示，通过在从浓缩交流电源部26被施加了规定的交流电压的浓缩电极121a与异性极121b之间所形成的电场集中部122中，使块电场产生，从而可以向形成于基板2的上表面的测量电极12诱导试料溶液所含有的细菌。
[0121]由此，可以获得与通过上述实施方式I而获得的效果同样的效果。
[0122](实施方式3)
[0123]如果利用图11及图12来说明本发明的又一实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)230及测量单元(微生物数测量用单元)201，则如下所述。
[0124]在此，本实施方式的细菌数测量装置230将测量单元201所包含的梳齿状的浓缩电极221a与梳齿状的异性极221b设置为在测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧相互接近，在覆盖浓缩电极221a与异性极221b的绝缘体220a上所形成的绝缘体220b的边缘部分形成电场集中部222，在上述方面与上述实施方式1、2不同。其中，在此对具有与上述实施方式I同样的功能的构成赋以相同的符号，并省略其说明。
[0125]如图11所示，本实施方式的细菌数测量装置230通过向与浓缩交流电源部26连接的梳齿状的浓缩电极221a及异性极221b施加规定的交流电压，从而在覆盖浓缩电极221a与异性极221b的绝缘体220a上，在形成为细长的长方体形状的多个绝缘体220b的边缘部分形成电场集中部222。
[0126]梳齿状的浓缩电极221a与梳齿状的异性极221b交替地配置成相互接近。
[0127]绝缘体220a形成在测量室6的顶面中的上游侧的位置处，以覆盖梳齿状的浓缩电极221a及异性极221b的整体。
[0128]绝缘体220b以与浓缩电极221a及异性极221b大致相同的宽度形成在绝缘体220a上的与梳齿状的浓缩电极221a及异性极221b对应的位置处。
[0129]本实施方式的细菌数测量装置230，在测量室6的底面(基板2的上表面)侧其构成与上述的实施方式2中说明过的图9的构成同样。
[0130]再有，测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧的构成，如图12所示，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最上游侧的位置设置有流入口 7。还有，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的上游侧的位置、即流入口 7的附近位置设置着与连接端子125a、125b连接的梳齿状的浓缩电极221a及其异性极221b、以及覆盖这些电极的绝缘体220a。
[0131]进而，在盖体5的下表面，在测量室6内的试料溶液流动的方向上的最下游侧的位置设置着流出口 8。
[0132]如图11所示，在本实施方式的细菌数测量装置230中，若从浓缩交流电源部26向浓缩电极221a与异性极221b施加规定的交流电压，则在形成于覆盖浓缩电极221a与异性极221b的绝缘体220a上的多个绝缘体220b的边缘部分所形成的电场集中部222中，使块电场产生，从而可以将试料溶液所含有的细菌诱导至基板2的上表面所形成的测量电极12。
[0133]由此，即便在本实施方式的细菌数测量装置230中，也能获得与通过上述实施方式1、2而获得的效果同样的效果。`
[0134](实施方式4)
[0135]如果利用图13(a)及图13(b)来说明本发明的又一实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)330及测量单元(微生物数测量用单元)301，则如下所述。
[0136]在此，本实施方式的细菌数测量装置330将测量单元301所包含的多个V字状的浓缩电极321a与异性极321b设置成在测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧相互接近，在浓缩电极321a与异性极321b之间形成电场集中部322，在上述方面与上述实施方式I~3不同。其中，在此对具有与上述实施方式I同样的功能的构成赋以相同的符号，并省略其说明。
[0137]如图13(a)所示，本实施方式的细菌数测量装置330在俯视情况下以相互接近的方式配置多个大致V字状的浓缩电极321a及异性极321b。而且，大致V字状的浓缩电极321a与异性极321b在俯视情况下，配置为大致V字的中心部的角部分朝向配置于在测量室6内流动的试料溶液流动的方向上的下游侧的测量电极12。也就是说，大致V字状的浓缩电极321a与异性极321b相对于在测量室6内流动的试料溶液流动的方向，沿着倾斜方向，配置有第I直线部321aa、321ba与第2直线部321ab、321bb。
[0138]在本实施方式的细菌数测量装置330中，若从浓缩交流电源部26向浓缩电极321a与异性极321b施加规定的交流电压，则在形成于浓缩电极321a与异性极321b之间的电场集中部322中，使块电场产生，从而如图13(b)所示可以将试料溶液所含有的细菌诱导至形成于基板2的上表面的测量电极12。
[0139]进而，在本实施方式中，浓缩电极321a与异性极321b形成为具有在俯视情况下相对于试料溶液流动的方向倾斜地配置的第I直线部321aa、321ba与第2直线部321ab、32Ibb的大致V字状。
[0140]由此，如图13(b)所示，可以不仅按照向从盖体5的面朝向基板2的面的方向诱导细菌的方式，在与基板2等大致垂直的方向上使斥力产生，如图13(a)所示，在沿着与盖体5及基板2的面平行的面的方向上，也使斥力产生，以使得细菌朝向测量电极12。
[0141]结果，在与基板2平行的面及垂直的面的三维方向上，通过使针对细菌的斥力产生，从而与上述的实施方式I~3相比，可进一步提高测量电极12中的细菌的捕获效率，可以获得比通过上述实施方式I~3而获得的效果更好的效果。
[0142](实施方式5)
[0143]如果利用图14(a)及图14(b)来说明本发明的又一实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)430及测量单元(微生物数测量用单元)401，则如下所述。
[0144]在此，本实施方式的细菌数测量装置430将测量单元401所包含的浓缩电极421a与异性极421b分别设置在测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧、底面(基板2的上表面)侧，在形成为覆盖浓缩电极421a与异性极421b的绝缘体420a上设置了多个大致V字状的绝缘体420b，在该绝缘体420b的边缘部分形成电场集中部422，在上述方面与上述实施方式I~4不同。其中，在此对具有与上述实施方式I同样的功能的构成赋以相同的符号，并省略其说明。
[0145]如图14(a)及图14(b)所示，本实施方式的细菌数测量装置430在形成于测量室6的顶面(盖体5的下表面)的浓缩电·极421a上形成覆盖浓缩电极421a整体的绝缘体420a。而且，在该绝缘体420a之上还设置有多个大致V字状的绝缘体420b。
[0146]大致V字状的绝缘体420b在俯视情况下配置为:大致V字的中心部的角部分朝向被配置于在测量室6内流动的试料溶液流动的方向上的下游侧的测量电极12。也就是说，大致V字状的绝缘体420b具有与上述实施方式4的大致V字状的浓缩电极321a及异性极321b的形状同样的形状、配置。
[0147]在本实施方式的细菌数测量装置430中，若从浓缩交流电源部26向浓缩电极421a与异性极421b施加规定的交流电压，则在形成于浓缩电极421a上的绝缘体420b的边缘部分所形成的电场集中部422中，使块电场产生，从而如图14(b)所示可以向形成于基板2的上表面的测量电极12诱导试料溶液所含有的细菌。
[0148]进而，在本实施方式中，形成电场集中部422的绝缘体420b的一部分在俯视情况下相对于试料溶液流动的方向倾斜地配置。
[0149]由此，如图14(b)所示，可以不仅按照向从盖体5的面朝向基板2的面的方向诱导细菌的方式在与基板2等大致垂直的方向上使斥力产生，还可以如图14(a)所示在沿着与盖体5及基板2的面平行的面的方向上也使斥力产生，以使细菌朝向测量电极12。
[0150]结果，在与基板2平行的面及垂直的面的三维方向上，使针对细菌的斥力产生，从而可获得与上述的实施方式4同样的效果。
[0151](实施方式6)
[0152]如果利用图15(a)及图15(b)来说明本发明的又一实施方式涉及的细菌数测量装置(微生物数测量装置)530及测量单元(微生物数测量用单元)501，则如下所述。
[0153]在此，本实施方式的细菌数测量装置530将测量单元501所包含的浓缩电极521a与异性极521b分别设置在测量室6的顶面(盖体5的下表面)侧、底面(基板2的上表面)侧，在形成为覆盖浓缩电极521a的一部分的大致等腰三角形的绝缘体520的边缘部分形成电场集中部522，在上述方面与上述实施方式I~5不同。其中，在此对具有与上述实施方式I同样的功能的构成赋以相同的符号，并省略其说明。
[0154]如图15(a)及图15(b)所示，本实施方式的细菌数测量装置530在形成于测量室6的顶面(盖体5的下表面)的浓缩电极521a上形成覆盖浓缩电极421a的一部分的大致等腰三角形的绝缘体520。
[0155]大致等腰三角形的绝缘体520被配置成:在俯视情况下，大致等腰三角形的顶点部分朝向配置于在测量室6内流动的试料溶液流动的方向上的下游侧的测量电极12。
[0156]在本实施方式的细菌数测量装置530中，若从浓缩交流电源部26向浓缩电极521a与异性极521b施加规定的交流电压，则在形成于浓缩电极521a上的大致等腰三角形的绝缘体520的边缘部分所形成的电场集中部522中，使块电场产生，从而如图15(b)所示，可以向形成于基板2的上表面的测量电极12诱导试料溶液所含有的细菌。
[0157]进而，在本实施方式中，如图15(a)所示，形成电场集中部522的绝缘体520的一部分在俯视情况下相对于试料溶液流动的方向倾斜地配置。
[0158]由此，如图15(b)所示，可以不仅按照向从盖体5的面朝向基板2的面的方向诱导细菌的方式在与基板2等大致乖直的方向上使斥力产生，还如图15(a)所示在沿着与盖体5及基板2的面平行的面的方向上也使斥力产生，以使细菌朝向测量电极12。
[0159]结果，通过在与基板2平行的面及垂直的面的三维方向上使针对细菌的斥力产生，从而也可以获得与上述实施方式4、5同样的效果。
`[0160][其他实施方式]
[0161]以上，虽然对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并未被限定为上述实施方式，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的变更。
[0162](A)
[0163]在上述实施方式I中，列举并说明了以下例子:在测量电极12中捕获了细菌后，从测量交流电源部15向测量电极12施加能量比集菌用的交流电压大的细菌破坏用的交流电压，以破坏覆盖细菌外侧的细胞膜，由此进行细菌数的测量。但是，本发明并未被限定于此。
[0164]例如，也可以在测量电极12中一边捕获细菌、一边施加测量用的交流电压，并对电导或电容等进行计测，由此直接实施细菌数的测量。也就是说，用于破坏细菌的交流电压的施加在本发明中并不是必须的。
[0165]但是，由于从被破坏的细菌流出的细胞质具有高导电率，在测量电极12附近电解质浓度、也就是说电导暂时地上升，因此测量精度上升，从这一点出发，优选如上述实施方式所示那样在测量电极12中捕获了细菌后施加细菌破坏用的交流电压，来实施细菌数的测量。
[0166](B)
[0167]在上述实施方式I~6中，针对浓缩电极及其异性极、覆盖浓缩电极的绝缘体等的构成配置、形状、大小等而列举并说明了各种各样的例子。但是，本发明并未被限定于此。[0168]关于这些配置或形状、大小等，并未被限于上述实施方式中说明过的内容，能够根据目的进行变更。
[0169]-工业实用性-
[0170]本发明的微生物数测量用单元由于可以缩短用于收集测量所需的微生物的数量的时间，故与以往相比能起到进一步提高测量灵敏度、并且缩短测量时间的效果，因此可期待作为微生物数测量用单元及利用其的微生物数测量装置而广泛且有效地利用。
[0171]-符号说明-
[0172]I 测量单元(微生物数测量用单元)
[0173]2 基板
[0174]2a底面(第I面)
[0175]3 贯通孔
[0176]4 隔离物
[0177]5 盖体
[0178]5a顶面(第2面)
[0179]6 测量室
[0180]7 流入口
[0181]8 流出口
[0182]9 检体贮存器
[0183]10送水管
[0184]11 泵
[0185]12测量电极
[0186]12a、12b梳齿状的电极
[0187]13连接部
[0188]14测量部
[0189]15测量交流电源部
[0190]16控制/运算部
[0191]17显示部
[0192]18操作部
[0193]19捕获区域
[0194]20a、20b 绝缘体
[0195]21a浓缩电极
[0196]21b异性极
[0197]22电场集中部
[0198]23连接端子
[0199]24 连接 ％5子
[0200]25连接端子
[0201]26浓缩交流电源部
[0202]30细菌数测量装置(微生物数测量装置)
[0203]101测量单元(微生物数测量用单元)[0204]120绝缘体
[0205]121a浓缩电极
[0206]121b 异性极
[0207]122电场集中部
[0208]125a、125b 连接端子
[0209]130细菌数测量装置(微生物数测量装置)
[0210]201测量单元(微生物数测量用单元)
[0211]220a、220b 绝缘体
[0212]221a浓缩电极
[0213]221b 异性极
[0214]222电场集中部
[0215]230细菌数测量装置(微生物数测量装置)
[0216]301测量单元(微生物数测量用单元)
[0217]320绝缘体
·[0218]321a浓缩电极
[0219]321aa第I直线部
[0220]32Iab第2直线部
[0221]321b 异性极
[0222]321ba第I直线部
[0223]321bb第2直线部
[0224]322电场集中部
[0225]330细菌数测量装置(微生物数测量装置)
[0226]401测量单元(微生物数测量用单元)
[0227]420a、420b 绝缘体
[0228]421a浓缩电极
[0229]421b 异性极
[0230]422电场集中部
[0231]430细菌数测量装置(微生物数测量装置)
[0232]501测量单元(微生物数测量用单元)
[0233]520绝缘体
[0234]521a浓缩电极
[0235]521b 异性极
[0236]522电场集中部
[0237]530细菌数测量装置(微生物数测量装置)
【权利要求】
1.一种微生物数测量用单元，具备: 测量室，其用于测量试料溶液所含有的微生物数； 流入口，其使所述试料溶液流入所述测量室； 流出口，其使所述试料溶液从所述测量室流出； 测量电极，其设置在所述测量室内的靠近所述流出口的位置处，捕获在所述测量室内从所述流入口流向所述流出口的所述试料溶液所含有的所述微生物，向该测量电极施加用于测量所述微生物数的测量用交流电压； 浓缩电极，其设置在所述测量室中的靠近所述流入口的位置处，向该浓缩电极施加浓缩用交流电压，所述浓缩用交流电压用于赋予将所述试料溶液所含有的所述微生物向所述测量电极侧引导的斥力；和 绝缘体，其设置在所述浓缩电极上，且在对所述浓缩电极施加了所述浓缩用交流电压时该绝缘体的一部分上形成产生所述斥力的电场集中部。
2.根据权利要求1所述的微生物数测量用单元，其中， 所述测量电极配置在与所述测量室内的所述试料溶液流动的方向平行的所述测量室的第I面上， 所述浓缩电极设置在与所述测量室内的所述试料溶液流动的方向平行且与所述第I面对置的所述测量室的第2面上。
3.根据权利要求2所述的微生物数测量用单元，其中， 所述电场集中部朝向与所述第1、第`2面大致垂直的方向产生所述斥力。
4.根据权利要求2或3所述的微生物数测量用单元，其中， 在对所述浓缩电极施加了所述浓缩用交流电压时，所述电场集中部在与所述第I面平行的方向上也产生所述斥力，使得在所述测量室内所述试料溶液所含有的所述微生物汇集到所述测量电极。
5.根据权利要求4所述的微生物数测量用单元，其中， 所述电场集中部在俯视所述测量电极的情况下相对于所述测量室内的所述试料溶液流动的方向而沿着倾斜方向配置，使得向所述测量电极引导所述微生物。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的微生物数测量用单元，其中， 所述绝缘体设置在所述浓缩电极上，使所述浓缩电极的一部分与所述试料溶液接触。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的微生物数测量用单元，其中， 所述绝缘体设置在所述浓缩电极上，以便覆盖构成所述浓缩电极的至少一极电极。
8.—种微生物数测量装置，具备: 权利要求1~7中任一项所述的微生物数测量用单元； 检体贮存器，其与所述微生物数测量用单元的所述流入口连接； 往所述检体贮存器的返回路径，其与所述微生物数测量用单元的流出口连接； 测量部及测量交流电源部，其与所述微生物数测量用单元的所述测量电极连接； 控制运算部，其与所述测量部及所述测量交流电源部连接；和 浓缩交流电源部，其与所述微生物数测量用单元的所述浓缩电极连接。
【文档编号】C12Q1/06GK103857784SQ201280040625
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年8月20日 优先权日:2011年9月7日
【发明者】滨田了, 末广纯也 申请人:松下健康医疗器械株式会社