微生物數測定芯片及使用了該微生物數測定芯片的微生物數測定裝置制造方法
【專利摘要】本微生物數測定裝置具備：長板形狀的芯片主體(15A)；設置在芯片主體(15A)的表面的長度方向上的第一端側，且浸漬在測定液中的測定電極(16)；與測定電極(16)連接，且設置在芯片主體(15A)的表面的長度方向上的第二端側的連接電極(17)。在芯片主體(15A)的表面的長度方向上的第二端側設有接地電極(37A、37B)。在接地電極(37A、37B)上連接有在測定電極(16)的外周部分設置的導電圖案(34A、34B、34C)。
【專利說明】微生物數測定芯片及使用了該微生物數測定芯片的微生物
數測定裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及微生物數測定芯片及使用了該微生物數測定芯片的微生物數測定裝置。
【背景技術】
[0002]以往的微生物數測定裝置的結構如下所述。
[0003]即，在以往的微生物數測定裝置中，例如使用棉棒等微生物提取用具從口腔內提取微生物，并將該微生物提取用具從容器的上表面開口部浸潰到容器的液體中。然后，利用攪拌體對容器內的液體進行攪拌，在此狀態下通過設置在容器內的測定電極來測定微生物數(例如下述專利文獻1)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2010-220507號公報
【發明內容】
[0007]就上述以往的結構來說，能夠在容器內進行微生物的溶出及測定，因此能夠將裝置自身的大小形成得極小，在這點上廣受好評。
[0008]然而，這種為了進行測定而使用的容器需要在其內壁面上一體化地設置測定電極。而且，需要對從該測定電極向容器外的引出線采取水密措施以防液體泄漏，導致生產成本聞。
[0009]因此，使用該容器進行的微生物數的測定的測定成本高。
[0010]因此，本發明目的在于提供一種能夠實現測定成本的削減的微生物數測定裝置。
[0011]并且，為了實現該目的，本發明的微生物數測定芯片具備長板形狀的芯片主體、測定電極、連接電極、接地電極、導電圖案。測定電極設置在芯片主體的表面的長度方向上的第一端側，且浸潰在測定液中。連接電極與測定電極連接，且設置在芯片主體的表面的長度方向上的與第一端相反側的第二端側。接地電極設置在芯片主體的表面的第二端側。導電圖案與接地電極連接，且設置在測定電極的外周部分。
[0012]另外，本發明的微生物數測定裝置是使用了上述微生物數測定芯片的微生物數測定裝置，具備容器保持部、旋轉驅動部、電極插入部、測定部。容器保持部將上表面具有開口部的有底筒狀的容器以開口部朝上的方式保持。旋轉驅動部使保持于容器保持部中的容器與其內部貯存的液體一起繞 著沿大致鉛垂方向的中心軸旋轉。電極插入部經由保持于容器保持部中的容器的開口部，將微生物數測定芯片插入到容器內的比中心軸靠內壁面側且從內壁面離開規定間隔的位置。測定部在通過電極插入部插入到容器內的微生物數測定芯片的測定電極中進行微生物的測定。
[0013]此外，本發明的微生物數測定芯片具備長板形狀的芯片主體、測定電極、連接電極、連接部、罩體。測定電極設置在芯片主體的表面的下端側且浸潰在測定液中，在芯片主體的表面的下端側具有相互對置的第一測定電極和第二測定電極。連接電極設置在芯片主體的表面的上端側且與測定設備連接，具有第一連接電極和第二連接電極。連接部在芯片主體的表面上將測定電極與連接電極之間連接，具有在芯片主體的表面的上端與下端之間將第一測定電極與第一連接電極連接的第一連接部、及在芯片主體的表面的上端與下端之間將第二測定電極與第二連接電極連接的第二連接部。罩體在芯片主體的表面的上端與下端之間以覆蓋第一連接部及第二連接部的表面的方式設置。
[0014](發明效果)
[0015]根據本發明的微生物數測定芯片，作為容器，可以使用上表面具有開口部的僅是有底筒狀的形狀的容器，因此能夠降低容器的生產成本，能夠減少測定成本。
[0016]此外，在以往的微生物數測定芯片中，在測定微生物數時，測定者用手指保持微生物數測定芯片而將該微生物數測定芯片向裝置的電極插入部插入，但這種情況下，有時測定者會誤將手指觸碰到微生物數測定芯片的測定電極，向裝置插入時，因測定者的靜電而使測定電極損壞。
[0017]根據本發明的微生物數測定芯片，由于在測定電極的周邊設置導電圖案，因此測定者在誤觸碰到測定電極的情況下，同時也會觸碰到導電圖案，來自測定者的靜電經由導電圖案向裝置側流動。由此，能夠防止測定電極因靜電而破壞的情況。其結果是，測定者無需在意保持微生物數測定芯片的位置(抓住微生物數測定芯片的位置)，因此能夠提高處理微生物數測定芯片時的操作性。
[0018]根據本發明的微生 物數測定芯片，在為了測定微生物數而將測定電極浸潰于測定液時，與測定電極連接的第一連接部及第二連接部的下部也浸潰于測定液。因此，若在測定時對測定電極施加規定的電壓，則連接部的浸潰部位也被施加電壓，使浸潰部位具有阻抗成分。此外，若在測定時使測定液繞著容器的中心軸旋轉，則測定液的液面沿著鉛垂方向擺動，使連接部的浸潰部位發生變動。由于該變動，浸潰部位的阻抗成分產生波動，在阻抗變化下進行測定的測定值會產生波動。因此，測定精度降低。
[0019]因此，在本發明的微生物數測定芯片中，通過在芯片主體的表面的上端與下端之間設有將第一連接部的表面及第二連接部的表面覆蓋的罩體，由此，第一連接部及第二連接部不會與測定液的液面及測定液接觸，不會在第一連接部及第二連接部產生阻抗成分的波動。其結果是，測定值不會產生波動，能夠提高測定精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的一實施方式的微生物數測定裝置的立體圖。
[0021]圖2是表示圖1的微生物數測定裝置的動作狀態的立體圖。
[0022]圖3是表示圖1的微生物數測定裝置的動作狀態的剖視圖。
[0023]圖4是圖1的微生物數測定裝置的容器的立體圖。
[0024]圖5中，(a)~(C)是圖1的微生物數測定裝置的測定芯片及構成該測定芯片的構件的主視圖。
[0025]圖6是表示圖1的微生物數測定裝置的動作狀態的剖視圖。
[0026]圖7是圖1的微生物數測定裝置的控制框圖。[0027]圖8是圖1的微生物數測定裝置的容器的俯視圖。
[0028]圖9是表示圖1的微生物數測定裝置的容器內的液體流的剖視圖。
[0029]圖10中，(a)、(b)是圖1的微生物數測定裝置的動作時的測定芯片的主視圖。
[0030]圖11中，(a)、(b)是圖1的微生物數測定裝置的連接端子的結構圖。
[0031]圖12是表示圖1的微生物數測定裝置側與測定芯片的連接關系的圖。
【具體實施方式】
[0032](實施方式I)
[0033]以下，使用附圖來說明本發明的一實施方式的測定芯片(微生物數測定芯片)15及微生物數測定裝置。
[0034]如圖1所示，本實施方式的微生物數測定裝置具備:箱狀的主體殼體I ;在該主體殼體I的前方的上方開閉自如(參照圖2)地設置的前面罩2。
[0035]在主體殼體I的內側且在前面罩2的背面側，如圖2所示，設有上表面開口且保持容器4的容器保持部3。
[0036]如圖3、圖4所示，容器4形成為在上表面具有圓形的開口部的有底圓筒狀的形狀，并以開口部朝上方的方式保持于容器保持部3。在容器4的底面上形成有筒狀的保持體5。而且，在保持體5的內部側面上，沿著大致鉛垂方向在周向上以120度的間隔形成三根溶出突起6。而且，在保持體5的側面上，以120度的間隔形成三條從內部向外部貫通的溶出槽
7。此外，在容器4內貯存有用于使微生物M(參照圖8)溶出的純水8 (測定液的一例)。
[0037]如圖3所示，在棒狀的微生物提取用具9的下端設置的提取部10從上方向容器4的保持體5插入，微生物提取用具9由保持體5保持。微生物提取用具9的提取部10例如通過插入到口腔內使唾液附著來提取微生物M。
[0038]在此狀態下，例如用右手抓住微生物提取用具9的上端部分，用左手按壓圖2的開關11。如此，通過電動機12的旋轉使容器保持部3進行旋轉。此時，由于容器保持部3的驅動突起(未圖示)與容器4的卡合突起(未圖示)卡合，因此能夠使容器4旋轉。當容器4旋轉時，圖2的動作燈13點亮。在此狀態下，容器4旋轉預先設定好的定時時間(例如10秒)。
[0039]通過該旋轉，在保持體5的內壁面上設置的多個溶出突起6與微生物提取用具9的提取部10連續抵接。因此，提取部10內的微生物M經由溶出槽7而向容器4內的純水8溶出。
[0040]在這種溶出動作結束時，測定者將微生物提取用具9從容器4向上方取出。
[0041]接著，測定者向設置在前面罩2的內表面上的測定芯片保持部14裝配圖5(c)所示的測定芯片15。
[0042]如圖5(a)所示，本實施方式中的測定芯片15具有薄的長板形狀的芯片主體15A、測定電極16、連接電極17及連接部18。
[0043]測定電極16設置在芯片主體15A的表面的下端側(長度方向的一端側)且浸潰于純水8中。
[0044]連接電極17設置在芯片主體15A的表面的上端側(長度方向的另一端側)且與測定設備的測定芯片保持部14連接。[0045]連接部18在芯片主體15A的表面上將測定電極16與連接電極17之間連接。
[0046]需要說明的是，在本實施方式中，向作為芯片主體15A的基材來使用的PET (Poly-Ethylene-Terephthalate)上噴鍍鈕，并對鈕進行激光加工，從而形成測定電極
16、連接電極17、連接部18。
[0047]在此，作為向PET等基材上噴鍍的電極等的金屬材料，除了鈀(Pd)以外，還可以使用鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)等其他的金屬材料。
[0048]關于測定芯片15的詳細結構，在后面詳細說明。
[0049]接著，測定者抓住圖5的測定芯片15的中部，將連接電極17向測定芯片保持部14裝配，此時如圖3所示，在測定芯片15與裝置之間進行電連接?機械連接。即，在本實施方式中，通過前面罩2、測定芯片保持部14等構成電極插入部。
[0050]從此狀態開始，握持把手19使前面罩2向前方轉動，當轉動至圖1的狀態時，如圖6所示，測定芯片15從由容器保持部3保持的容器4的上方經由容器4的開口部插入到容器4內。此時，測定芯片15的測定電極16成為浸潰在容器4的純水8內的狀態。
[0051]接著，測定者按下圖1的測定開始開關20而開始測定。這樣的話，向測定電極16施加例如3MHz的電壓，使溶出到容器4內的微生物M集中于測定電極16。而且，與此同時，向測定電極16施加例如800kHz的電壓，對測定電極16的阻抗變化進行測定，由此進行微生物數的測定。
[0052]關于其測定方法，通過在先文獻等已知，因此為了避免說明的煩雜化而簡化說明。
[0053]在本實施方式中，在測定時，通過電動機12使容器保持部3、容器4、純水8旋轉，由此，在容器4內廣泛地擴散的微生物M接近測定電極16的機會增多。
[0054]在此，在通過測定芯片15進行微生物數的測定的狀態下，如圖6所示，向在測定芯片15的中部設置的貫通孔21 (參照圖5)內插入棒狀的操作體22。
[0055]在測定芯片15完全下降到容器4內之前，如圖3所示，操作體22成為向后方后退的狀態，從測定芯片15即將完全下降到容器4內時起，如圖6所示，操作體22向前面罩2方向突出移動。
[0056]需要說明的是，貫通孔21具有在測定芯片15的長度方向上長的長孔形狀(圖5)。
[0057]因此，在測定后測定者打開前面罩2時，測定芯片15的貫通孔21的下端與在操作體22的前端部設置的鉤狀的卡合部(未圖示)卡合。其結果是，測定芯片15從測定芯片保持部14脫離。而且，在打開前面罩2時，在測定芯片15從測定芯片保持部14脫離的狀態下，若向后方(圖6的右側)拉拽操作體22，則將設置在操作體22上的鉤狀的卡合部(未圖示)的前端從測定芯片15的貫通孔21拔出。
[0058]即，測定芯片15被從測定芯片保持部14拉出，在測定后保留在容器4內。
[0059]因此，不會發生由于前面罩2的打開動作而使混入有測定時附著的微生物M的純水8向前面罩2的前表面或下表面等意外地飛散或滴落的情況，在衛生方面優選。
[0060]圖7示出用于進行以上的動作的微生物數測定裝置的控制框圖。
[0061]電動機12與電源部23的電動機用電源部24連接。
[0062]電動機用電源部24與控制部25的電動機用電源控制部26連接。
[0063]而且，在測定電極16上連接有電源部23的電極用電源部27。
[0064]電極用電源部27與電極用電源控制部28連接。由此，從電極用電源部27對測定電極16施加上述的3MHz和800kHz的電壓，同時通過與測定電極16連接的測定部29、運算部30進行微生物數的測定。并且，將測定值顯示于在前面罩2的后方設置的顯示部31。
[0065]需要說明的是，操作部32是電源用的操作部。而且，圖2所示的開關11、動作燈
13、圖1的測定開始開關20等均與控制部25連接。
[0066]即，在本實施方式的微生物數測定裝置中，設有從由容器保持部3保持的容器4的上方經由容器4的開口部向容器4內插入測定芯片15的電極插入部(通過前面罩2、測定芯片保持部14等構成)。因此，作為容器4，可以使用在上表面具有圓形的開口部的僅是有底圓筒狀的形狀的容器。其結果是，與以往相比，能夠降低容器4的生產成本，能夠實現測定成本的減少。 [0067]接下來，說明測定微生物數時的測定芯片15與純水8的關系。
[0068]如圖8所示，測定芯片15在測定時配置在比圓筒狀的容器4內的中心軸靠近容器4的內壁面的位置，且配置在接近容器4的內壁面的位置。而且，測定芯片15的測定電極16與容器4的內壁面對置配置。
[0069]在此狀態下，若圓筒狀的容器4繞著圓筒的中心軸旋轉，則如圖9所示，在純水8中產生繞著沿鉛垂方向的中心軸渦旋狀的回旋流，該回旋流的外周部分上升至圖中A的位置。需要說明的是，為了容易理解這一點，在圖9中，省略了保持體5的圖示。而且，在容器4沒有進行旋轉時，純水8的液面處于圖中B的位置。
[0070]在此，由于測定芯片15配置在與容器4的內表面接近的位置，因此在由測定芯片15和容器4的內壁面包圍的部分上，如圖9所示，因表面張力而形成純水8的凸起部分。由此，測定電極16成為可靠地淹沒在純水8內的狀態。
[0071]并且，如圖8所示，在容器4內的回旋流的作用下，純水8中包含的微生物M受到離心力，以被向容器4的內壁面施力的狀態沿著容器4的內壁面進行回旋。由此，能夠通過與容器4的內壁面對置配置的測定電極16捕捉沿著容器4的內壁面進行回旋的微生物M。
[0072](測定電極16)
[0073]接下來，參照圖5(a)~圖5 (C)，詳細說明測定芯片15的結構。
[0074]在本實施方式的測定芯片15中，如上述那樣，具備測定電極16、連接電極17及連接部18。
[0075]如圖5(a)所示，測定電極16在芯片主體15A的表面的下端側具有以規定間隔對置的兩個測定電極16A、16B。需要說明的是，測定電極16A、16B隔開規定間隔地對置配置，而形成梳齒電極部16C。
[0076]連接電極17在芯片主體15A的表面的上端側具有兩個連接電極17A、17B。
[0077]連接部18在芯片主體15A的表面的上端與下端之間，具有將測定電極16A與連接電極17A連接的連接部18A及將測定電極16B與連接電極17B連接的連接部18B。
[0078]另外，本實施方式的測定芯片15在圖5(a)所示的芯片主體15A的表面的上端與下端之間，還具備為了覆蓋連接部18A、18B的表面而設置的罩體33(參照圖5(b))。
[0079]如圖10(b)所示，罩體33具有薄的長板形狀，覆蓋連接部18A、18B的表面的大致整體。此外，罩體33與芯片主體15A同樣由PET形成。罩體33的厚度設為與芯片主體15A相同的厚度。
[0080]由此，能夠提高測定芯片15的測定精度。[0081]g卩，如圖6、圖9所示，測定芯片15從保持在容器保持部3中的容器4的上方經由容器4的開口部插入到容器4內。此時，測定芯片15的測定電極16成為浸潰在容器4的純水8內的狀態。而且，此時，與測定電極16連接的連接部18的下部也浸潰在測定液中。因此，若在測定開始時對測定電極16施加電壓，則該浸潰部位也被施加電壓，使浸潰部位具有阻抗成分。
[0082]此外，當為了測定而使純水8繞著容器4的中心軸旋轉時，如圖10(a)所示，純水8的液面沿著鉛垂方向以擺動幅度LI擺動，使連接部18的浸潰部位發生變動。由于該變動，使該浸潰部位的阻抗成分產生波動。 [0083]測定電極16在阻抗變化下進行測定，因此由于連接部18的阻抗成分的波動，測定值也會產生波動。
[0084]因此，在本實施方式中，如上述那樣，在芯片主體15A的表面的上端與下端之間，如圖10(b)所示，設有用于覆蓋連接部18A、18B的表面的罩體33。
[0085]由此，連接部18A、18B不會與純水8的液面(即，液面的鉛垂方向上的擺動幅度LI)及純水8接觸，因此連接部18A、18B不具有阻抗成分。因此，不會在連接部18A、18B產生阻抗成分的波動。
[0086]其結果是，測定值不會產生波動，能夠提高測定精度。
[0087]需要說明的是，在圖10(b)中，在比罩體33的下端中央部靠下方處能觀察到連接部18A、18B,但是觀察到的該部位成為比液面的擺動幅度LI靠下部的部位。即，連接部18A、18B成為始終浸潰在純水8中的部位。因此，該部位被浸潰而具有阻抗成分，且由于始終被浸潰，因此阻抗成分不會產生波動。
[0088]另外，在芯片主體15A的中央部分設置的貫通孔21如圖6所示那樣在測定時位于容器4的上方，因此液面不會到達貫通孔21。即，如圖10所示，液面的擺動幅度LI在貫通孔21與測定電極16之間的連接部18上產生。
[0089]此外，在本實施方式中，如圖10(a)所示，連接部18A、18B的寬度方向(短邊方向)上的尺寸大致相同，為芯片主體15A的寬度的大致一半。
[0090]因此，能夠減小連接部18的阻抗成分(串聯電阻成分)，在根據細微的阻抗變化來測定微生物數的測定電極16的測定中，能夠提高測定靈敏度。
[0091]關于這一點，再稍詳細地加以說明。
[0092]即，在測定電極16中，為了準確地掌握阻抗的變化(即，微生物數的變化)，需要減小連接部18的阻抗成分(串聯電阻成分)。
[0093]作為減小連接部18的阻抗成分(串聯電阻成分)的方法，有如下等方法:
[0094](I)縮短連接部18的長度；
[0095]或者
[0096](2)增大連接部18的寬度方向(短邊方向)上的尺寸。
[0097]然而，就⑴的方法而言，由于連接部18的長度需要使測定電極16浸潰在純水8中，因此難以縮短為一定以上。
[0098]另一方面，就⑵的方法而言，當增大連接部18的寬度方向(短邊方向)上的尺寸時，雖然連接部18自身的阻抗成分會減小，但是構成連接部18的連接部18A和連接部18B以極短的間隔相鄰。因此，在連接部18的浸潰于純水8的部分上，在被浸潰的連接部18A與連接部18B之間產生新的阻抗成分。該阻抗成分的大小與連接部18A和連接部18B的相鄰間隔成反比。
[0099]即，當為了減小連接部18的阻抗成分而增大連接部18的寬度方向(短邊方向)上的尺寸時，連接部18A、18B的相鄰間隔減小。因此，在被浸潰的連接部18A與連接部18B之間產生的阻抗成分增大。
[0100]然而，在本實施方式中，如上述那樣，設有覆蓋連接部18A、18B的表面的罩體33。因此，連接部18A、18B不會浸潰于純水8，在連接部18A與連接部18B之間不會產生新的阻抗成分。
[0101]因此，能夠通過使連接部18A、18B的寬度方向(短邊方向)上的尺寸大致相同且擴寬至芯片主體15A的寬度方向(短邊方向)的大致一半，來減小連接部18的阻抗成分(串聯電阻成分)。因此，能夠提高測定電極16的測定靈敏度。
[0102]此外，在本實施方式中，如圖10(a)及圖10(b)所示，測定電極16A、16B形成隔著規定間隔相互對置的梳齒電極部16C。梳齒電極部16C形成為在芯片主體15A的長度方向上長的長方形形狀，并且在芯片主體15A的表面的下端側配置在芯片主體15A的寬度方向(短邊方向)上的中央部。
[0103]這是為了在芯片主體15A的寬度方向(短邊方向)上，增大從梳齒電極部16C到與梳齒電極部16C對置的芯片主體15A的長邊為止的距離。由此，能夠增大由梳齒電極部16C與芯片主體15A的長邊夾持的兩個部位16a、16b的面積，從而減小部位16a、16b的阻抗成分(串聯電阻成分)。
[0104]其結果是，能夠減小測定電極16的測定電極16A、16B的阻抗成分(串聯電阻成分)，從這一點出發也能夠提高測定靈敏度。
[0105]此外，在本實施方式中，如圖10(b)所示，罩體33呈長板形狀，其下端中央部配置在比芯片主體15A的測定電極16的梳齒電極部16C靠芯片主體15A的上端側的位置。而且，罩體33的下端中央部配置在比使純水8旋轉引起的液面的鉛垂方向上的擺動幅度LI靠下端側的位置。
[0106]因此，罩體33的下端中央部成為可靠地浸潰于純水8中的狀態。因此，由罩體33覆蓋的連接部18A、18B不會與純水8的液面及純水8接觸，因此不會在連接部18A、18B產生阻抗成分的波動。其結果是，能夠提高測定精度。
[0107]而且，在本實施方式中，延伸部33A、33B通過使罩體33的下端側的兩側部延伸至芯片主體15A的下端而形成。并且，兩個延伸部33A、33B使浸潰在純水8中的測定電極16的梳齒電極部16C成為未被覆蓋的非覆蓋狀態。
[0108]因此，能夠使測定電極16的梳齒電極部16C與純水8可靠地接觸，并且能夠通過延伸部33A、33B對梳齒電極部16C的周邊的強度進行加強。因此，不會發生因純水8的旋轉而使設置在薄的長板形狀的芯片主體15A上的測定電極16產生振動等問題，測定電極16的梳齒電極部16C能夠以穩定的狀態進行測定。其結果是，從這一點出發，也能夠提高測定精度。
[0109]此外，在本實施方式中，如圖5(a)所示，在芯片主體15A的中部設有長孔形狀的貫通孔21A，以便于芯片主體15A從裝配該芯片主體15A的測定設備脫離。
[0110]另外，如圖5(b)所示，罩體33的上端配置在比芯片主體15A的貫通孔21A靠芯片主體15A的上端側的位置。而且，在罩體33上的與芯片主體15A的貫通孔21A對應的部分設有與貫通孔21A相同形狀的貫通孔21B。即，如圖5(c)所示，通過貫通孔21A和貫通孔21B來形成貫通孔21。
[0111]因此，能夠提高測定者的使用方便性。
[0112]即，在測定結束時，測定者將前面罩2打開，如上述那樣，為了與該打開動作聯動地將測定芯片15從測定芯片保持部14拉出而使該測定芯片15向容器4內脫離，而設置貫通孔21。
[0113]如圖5所示，貫通孔21形成在薄的長板形狀的測定芯片15的中央部分，具有在測定芯片15的長度方向上長的長孔形狀。因此，貫通孔21的周邊部分在測定芯片15之中成為較弱的部分。因此，通過將罩體33的上端配置在比芯片主體15A的貫通孔21A靠芯片主體15A的上端側的位置，由此對貫通孔21的周邊部分進行加強。
[0114]需要說明的是，如上述那樣，罩體33與芯片主體15A同樣地由PET形成，具有與芯片主體15A相同的厚度。由此，罩體33具有與芯片主體15A大致相同的強度。
[0115]由此，在測定時，雖然測定者抓住測定芯片15的中部，將連接電極17裝配于測定芯片保持部14 (參照圖2)，但由于通過罩體33對貫通孔21的周邊部分進行了加強，因此也能夠使測定芯片15具有充分的強度，能夠穩定地進行連接。
[0116]其結果是，能夠提高測定者的使用方便性，并提高測定精度。 [0117]〈主要的特征〉
[0118](導電圖案34A、34B、34C)
[0119]在通過以上的說明理解了本實施方式的基本的結構及動作的基礎上，以下，對本實施方式的主要的特征點進行說明。
[0120]即，如圖5(a)所示，在本實施方式中的測定芯片15的上端，在兩個連接電極17A、17B的外周側設有接地電極37A、37B。
[0121]并且，從接地電極37A、37B朝向下端的測定電極16設有導電圖案34A、34B。
[0122]導電圖案34A、34B從接地電極37A、37B沿著測定芯片15的長度方向上的外周部分延伸，且分別與導電圖案34C連接。
[0123]即，導電圖案34A、34B分別經由連接部18A、18B的外周側，接著，沿著測定電極16AU6B的外周進行周向設置，在此狀態下與導電圖案34C連接。
[0124]其結果是，如圖5(a)所示，成為沿著長板形狀的芯片主體15A的外周設有導電圖案34A、34B的狀態，因此在芯片主體15A的下端側，成為測定電極16的外周被包圍的狀態。
[0125]如上述那樣，測定芯片15以在圖5(a)所示的芯片主體15A上覆蓋了圖5 (b)所示的罩體33的狀態使用。
[0126]在芯片主體15A上覆蓋了罩體33的狀態下，如圖5(c)所示，在未被罩體33覆蓋的測定電極16的梳齒電極部16C的下端，導電圖案34C沿著梳齒電極部16C的外周進行周
向設置。
[0127]如上述那樣，在測定者抓住圖5的測定芯片15并將其插入，而將連接電極17裝配于測定芯片保持部14時，進行電連接?機械連接。設置在測定芯片保持部14上的電極插入部的連接端子35A、35B的結構如圖11(a)所示。
[0128]如圖11(a)所示，設置在測定芯片保持部14上的電極插入部的連接端子35A、35B分別與測定芯片15的連接電極17A、17B連接。而且，在上述的連接端子35A、35B的兩側設置的接地端子36A、36B與設于測定芯片15的接地電極37A、37B連接。
[0129]其中，關于接地端子36B，設定得比其他的連接端子35A、35B及接地端子36A長。
[0130]因此，在將測定芯片15向電極捅入部的連接端子35A、35B裝配時，首先，接地端子36B向測定芯片15的接地電極37B裝配。因此，測定芯片15的接地電極37A、37B比測定電極16先與裝置側的接地電位連接。
[0131]因此，能夠防止將測定芯片15向電極插入部的連接端子35A、35B裝配時，測定芯片15的測定電極16因測定者的靜電而受到破壞的情況。
[0132]即，在以往的結構中，在測定微生物數時，測定者用手指保持測定芯片而將測定芯片向裝置的測定芯片保持部的電極插入部插入，這種情況下，若測定者誤將手指觸碰到測定芯片的測定電極的梳齒電極部，則有時會因測定者的靜電而使測定電極的梳齒電極部損壞。
[0133]因此，在本實施方式的測定芯片15中，如上述那樣，在測定電極16的下端設有與裝置的成為接地電位的接地端子36A、36B連接的導電圖案34A、34B、34C (其中，在本實施方式中，成為僅導電圖案34C從罩體33露出的狀態)。由此，能夠防止因測定者的靜電而使測定電極16的梳齒電極部16C損壞的情況。
[0134]對這一點進行更詳細的說明，在本實施方式中，導電圖案34C比測定電極16先成為裝置側的接地電位。由此，測定者在誤觸碰到梳齒電極部16C的情況下，同時也會觸碰到導電圖案34C。其結果是，來自測定者的靜電經由導電圖案34C、34A、34B向裝置側流動。因此，能夠防止測定電極16因靜電而損壞的情況。其結果是，對于測定芯片15的處理能夠提高操作性。
[0135]另外，就本裝置而言，在根據測定電極16的細微的阻抗變化來測定微生物數時，由于測定電極16、連接部18及連接電極17由導電圖案34A、34B、34C包圍，因此導電圖案34A、34B、34C成為使進入測定芯片15的干擾噪聲減少的屏蔽體，能夠提高測定精度。
[0136](向純水的溫度測定的利用)
[0137]需要說明的是，在本實施方式中，通過將導電圖案34A、34B、34C與接地端子36A、36B連接而形成為采用防靜電對策的結構，但除此以外也可以將上述導電圖案34A、34B、34C用于溫度測定。
[0138]即，若將圖11所示的接地端子36A設為電壓施加端子，且對應地將設于測定芯片15的接地電極37A設為電壓施加電極，則從導電圖案34A向導電圖案34B、34C流過直流電流。眾所周知，導電電路因溫度的不同而電阻值會有所變化，因此通過監控接地端子36A的電壓，能夠檢測出圖9所示的純水8的溫度。由此，也可以使用該檢測溫度對測定的測定電極16A、16B之間的阻抗進行修正。
[0139]另外，由于被捕獲在測定電極16A、16B之間的微生物的捕獲狀況受到純水8的溫度的影響，因此，測定純水8的溫度，并據此對阻抗進行修正，從而能夠進行更高精度的測定。
[0140]另外，這種情況下，用于使導電圖案34A、34B、34C成為接地電位的接地端子36B也形成得比成為電壓施加端子的接地端子36A、連接端子35A、35B長。因此，在測定芯片15的裝配時，接地端子36B首先與導電圖案34A、34B、34C連接，能夠維持上述的防靜電對策效果。[0141]即，這種情況下的導電圖案34A、34B、34C成為兼具導電圖案的功能和溫度測定圖案的功能的導電圖案。
[0142]需要說明的是，在本實施方式中，端子的長度的關系為:接地端子36B>連接端子35A>連接端子35B>接地端子36A。
[0143]另外，如上述那樣，在將圖11所示的接地端子36A設為電壓施加端子時，在其電流上游側連接基準電阻，從該基準電阻向接地端子36A、接地電極37A、導電圖案34A、34C、34B、接地端子36B流過直流電流。
[0144]并且，若測定基準電阻與接地端子36A之間的電壓值，則由于導電圖案34A、34C、34B的電阻值因純水8的溫度而變化，因此結果是能夠檢測出純水8的溫度。
[0145]在此，關于本實施方式的測定芯片15對純水8的溫度進行測定的順序在下面詳細進行說明。
[0146]即，導電體41(導電圖案34A、34B、34C)如圖7所示，其第一端與接地端子36A連接，第二端與電阻測定部42連接。
[0147]在電阻測定部42中，在直流電流流過導電圖案34A、34B、34C的狀態下，能夠測定出直流電阻。
[0148]具體而言，如圖12所示，電阻測定部42由測定用電阻43和與該測定用電阻43連接的電源部23構成。
[0149]測定用電阻43的與電源連接這一側的相反側的端子和導電圖案34A、34B、34C的
第二端連接。
[0150]在該結構中，控制部25讀取導電圖案34A、34B、34C的第二端的電壓值，由此能夠檢測出導電圖案34A、34B、34C的直流電阻值。并且，基于該直流電阻值，能夠測定出檢測體(純水8)的溫度。
[0151]需要說明的是，在本實施方式的測定芯片15中，如上述那樣，使用鈀作為噴鍍到PET等基材上的電極的金屬材料，
[0152]其理由在于使用鈀具有如下等優點:
[0153]?相對于溫度的電阻的變化率或電阻值的大小比較大，因此容易測定；
[0154]?不易受到氧化等時效變化的影響；
[0155]?在制造上，成膜等的控制容易，因此能夠減小電阻值的誤差。
[0156](測定芯片15的適當與否的判定)
[0157]在本實施方式的微生物數測定裝置中，能夠判定測定芯片15是否表背正確地裝配、或者是否使用了測定芯片15的正規品。
[0158]即，在本實施方式的微生物數測定裝置中，與上述的純水8的溫度檢測同樣地，在裝置側監控向微生物數測定裝置插入的測定芯片15的導電圖案34A、34B、34C的導通狀態(例如，直流電阻值等的狀態)。
[0159]此時，根據檢測出的電阻值等檢測值是否在規定的范圍內這一情況，能夠檢測出測定芯片15的表背是否正確地插入。
[0160]例如，在測定芯片15以表背顛倒的狀態插入時，由于在背面側未配置導電圖案，因此在裝置側的控制部25中未檢測出電流值(電阻值)。由此，在控制部25中，能夠通過是否檢測出電流值而容易地判定出測定芯片15的表背是否正確地裝配。[0161]在此，在判定為插入的測定芯片15表背顛倒時，控制部25可以采取在設于裝置前表面的顯示部31上顯示“請將芯片正確地插入”等消息這樣的應對措施等。或者，可以使警告蜂鳴器嗚叫，將測定芯片15表背反向地插入的情況告知測定者。
[0162]另外，在本實施方式的微生物數測定裝置中，也可以檢測出測定芯片15是否為正規品。
[0163]即，在將不是正規品的測定芯片插入時，由于形成電極的金屬材料等的組成的不同或品質的偏差等原因，可能會導致相對于規定的施加電壓檢測出的電流值與正規品的測定芯片15相比有所不同。
[0164]因此，在本實施方式中，根據在控制部25中讀取出的電流值是否在規定的范圍內這一情況，來判斷測定芯片15是否為正規品。
[0165]在此，在判定為測定芯片15不是正規品時，控制部25以使在設于裝置前表面的顯示部31上進行出錯顯示而無法實施微生物數的測定的方式進行控制。或者，可以使警告蜂鳴器嗚叫，將測定芯片不是正規品而可能無法正確地測定這一情況告知測定者。
[0166]由此，通過催促使用正規品的測定芯片15，而能夠可靠地實施高精度的測定。
[0167]工業實用性
[0168]本發明的微生物數測定芯片使得測定中使用的微生物數測定裝置能夠形成為設有從由容器保持部保持的容器的上方經由開口部向容器內插入測定芯片的電極插入部，作為容器，只要是在上表面具有開口部的僅是有底筒狀的形狀即可，因此，起到能夠降低容器的生產成本并實現測定成本的減少化這樣的效果，從而可以期待廣泛用于例如對口腔內的微生物數或食品中存在的微生物數等進行測定的微生物數測定芯片及使用了該微生物數測定芯片的微生物數測定裝置。
[0169]符號說明
[0170]I 主體殼體
[0171]2前面罩(電極插入部)
[0172]3容器保持部
[0173]4 容器
[0174]5保持體
[0175]6溶出突起
[0176]7溶出槽
[0177]8純水(液體)
[0178]9微生物提取用具
[0179]10提取部
[0180]11 開關
[0181]12電動機
[0182]13動作燈
[0183]14測定芯片保持部(電極捅入部)
[0184]15測定芯片
[0185]15A芯片主體
[0186]16測定電極[0187]16AU6B測定電極
[0188]16a、16b 部位
[0189]16C梳齒電極部
[0190]17連接電極
[0191]17AU7B連接電極
[0192]18連接部
[0193]18AU8B 連接部
[0194]19 把手
[0195]20測定開始開關
[0196]21貫通孔
[0197]21A、21B 貫 通孔
[0198]22操作體
[0199]23電源部
[0200]24電動機用電源部
[0201]25控制部
[0202]26電動機用電源控制部
[0203]27電極用電源部
[0204]28電極用電源控制部
[0205]29測定部
[0206]30運算部
[0207]31顯示部
[0208]32操作部
[0209]33 罩體
[0210]33A.33B 延伸部
[0211]34、34A、34B、34C 導電圖案
[0212]35、35A、35B 連接端子
[0213]36A、36B 接地端子
[0214]37A、37B 接地電極
[0215]38測定用電阻
[0216]41導電體(導電圖案)
[0217]42電阻測定部
[0218]43測定用電阻
[0219]LI擺動幅度
[0220]M 微生物
【權利要求】
1.一種微生物數測定芯片，其具備: 長板形狀的芯片主體； 測定電極，其設置在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端側，且浸潰在測定液中； 連接電極，其與所述測定電極連接，且設置在所述芯片主體的表面的長度方向上的與所述第一端相反側的第二端側； 接地電極，其設置在所述芯片主體的表面的所述第二端側； 導電圖案，其與所述接地電極連接，且設置在所述測定電極的外周部分。
2.根據權利要求1所述的微生物數測定芯片,其中， 所述導電圖案的第一端在所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側與接地電極連接， 所述導電圖案的第二端在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端側沿著所述測定電極的外周進行周向設置，并向所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側延長。
3.根據權利要求2所述的微生物數測定芯片，其中， 所述導電圖案的第二端在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端側沿著所述測定電極的外周進行周向設置，并向所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側延長，與在所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側設置的所述接地電極連接。
4.根據權利要求2所述的微生物數測定芯片，其中， 所述導電圖案的第二端在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端側沿著所述測定電極的外周進行周向設置，并向所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側延長，與在所述芯片主體的表面的長度方向上的第二端側設置的電壓施加電極連接。
5.根據權利要求1所述的微生物數測定芯片,其中， 所述測定電極在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端側具有相互對置的第一測定電極和第二測定電極， 所述第一測定電極和所述第二測定電極形成以規定間隔相互對置的梳齒電極部。
6.根據權利要求1所述的微生物數測定芯片,其中， 在所述芯片主體的表面的長度方向上的第一端與第二端之間，將連接電極與測定電極連接的連接圖案由罩體覆蓋。
7.—種微生物數測定裝置，使用權利要求1所述的微生物數測定芯片，其具備: 容器保持部，其將上表面具有開口部的有底筒狀的容器以所述開口部朝上的方式保持； 旋轉驅動部，其使保持于所述容器保持部中的所述容器的內部貯存的液體繞著沿大致鉛垂方向的所述容器的中心軸旋轉； 電極插入部，其經由保持于所述容器保持部中的所述容器的所述開口部，將所述微生物數測定芯片插入到所述容器內的比所述中心軸靠內壁面側且從所述內壁面離開規定間隔的位置； 測定部，其在通過所述電極插入部插入到所述容器內的所述微生物數測定芯片的測定電極中進行微生物的測定。
8.—種微生物數測定裝置，使用權利要求3所述的微生物數測定芯片，其具備:容器保持部，其將上表面具有開口部的有底筒狀的容器以所述開口部朝上的方式保持； 旋轉驅動部，其使保持于所述容器保持部中的所述容器的內部貯存的液體繞著沿大致鉛垂方向的所述容器的中心軸旋轉； 電極插入部，其經由保持于所述容器保持部中的所述容器的所述開口部，將所述微生物數測定芯片插入到所述容器內的比所述中心軸靠內壁面側且從所述內壁面離開規定間隔的位置； 測定部，其在通過所述電極插入部插入到所述容器內的所述微生物數測定芯片的測定電極中進行微生物的測定， 所述電極插入部具有: 連接端子，其與微生物數測定芯片的連接電極連接； 接地端子，其與所述微生物數測定芯片的接地電極連接， 所述接地端子與所述接地電極的連接在所述連接端子與所述連接電極的連接之前進行。
9.根據權利要求8所述的微生物數測定裝置，其中， 所述電極插入部的接地端子比連接端子長。
10.一種微生物數測定裝置，使用權利要求4所述的微生物數測定芯片，其具備: 容器保持部，其將上表面具有開口部的有底筒狀的容器以所述開口部朝上的方式保持； 旋轉驅動部，其使保持于所述容器保持部中的所述容器的內部貯存的液體繞著沿大致鉛垂方向的所述容器的中心軸旋轉； 電極插入部，其經由保持于所述容器保持部中的所述容器的所述開口部，將所述微生物數測定芯片插入到所述容器內的比所述中心軸靠內壁面側且從所述內壁面離開規定間隔的位置； 測定部，其在通過所述電極插入部插入到所述容器內的所述微生物數測定芯片的測定電極中進行微生物的測定， 所述電極插入部具有: 連接端子，其與微生物數測定芯片的連接電極連接； 接地端子，其與所述微生物數測定芯片的接地電極連接； 電壓施加端子，其與所述微生物數測定芯片的電壓施加電極連接， 所述接地端子與所述接地電極的連接在所述連接端子與所述連接電極的連接之前進行。
11.根據權利要求10所述的微生物數測定裝置，其中， 所述連接端子與所述連接電極的連接在所述電壓施加端子與所述電壓施加電極的連接之前進行。
12.根據權利要求11所述的微生物數測定裝置，其中， 所述電極插入部的接地端子比所述連接端子長，所述連接端子比所述電壓施加端子長。
13.—種微生物數測定芯片，其具備:長板形狀的芯片主體； 測定電極，其設置在所述芯片主體的表面的下端側且浸潰在測定液中，在所述芯片主體的表面的下端側具有相互對置的第一測定電極和第二測定電極； 連接電極，其設置在所述芯片主體的表面的上端側且與測定設備連接，具有第一連接電極和第二連接電極； 連接部，其在所述芯片主體的表面上將所述測定電極與所述連接電極之間連接，具有在所述芯片主體的表面的上端與下端之間將所述第一測定電極與所述第一連接電極連接的第一連接部、及在所述芯片主體的表面的上端與下端之間將所述第二測定電極與所述第二連接電極連接的第二連接部； 罩體，其在所述芯片主體的表面的上端與下端之間以覆蓋所述第一連接部的表面和所述第二連接部的表面的方式設置。
14.根據權利要求13所述的微生物數測定芯片，其中， 所述第一連接部及所述第二連接部的寬度方向上的寬度大致相同，且為所述芯片主體的寬度方向上的寬度的大致一半。
15.根據權利要求13或14所述的微生物數測定芯片，其中， 所述第一測定電極和所述第二測定電極以規定間隔對置而形成梳齒電極部， 所述梳齒電極部形成為 在所述芯片主體的長度方向上長的長方形形狀，并且在所述芯片主體的表面的下端側配置在所述芯片主體的寬度方向上的中央部。
16.根據權利要求15所述的微生物數測定芯片，其中， 所述罩體呈長板形狀，該罩體的下端中央部配置在比所述芯片主體的所述測定電極靠所述芯片主體的上端側的位置。
17.根據權利要求16所述的微生物數測定芯片，其中， 所述罩體的下端側的兩側部延伸至所述芯片主體的下端，并且， 所述兩側部的延伸的部分使浸潰在測定液中的所述測定電極的所述梳齒電極部成為非覆蓋狀態。
18.根據權利要求13~17中任一項所述的微生物數測定芯片，其中， 在所述芯片主體的中部設有用于使所述芯片主體從裝配該芯片主體的測定設備脫離的第一貫通孔，并且， 所述罩體的上端配置在比所述芯片主體的所述第一貫通孔靠該芯片主體的上端側的位置。
19.一種微生物數測定裝置，使用權利要求13~18中任一項所述的微生物數測定芯片，其具備: 容器保持部，其將上表面具有開口部的有底筒狀的容器以所述開口部朝上的方式保持； 旋轉驅動部，其使保持于所述容器保持部中的所述容器的內部貯存的液體繞著沿大致鉛垂方向的所述容器的中心軸旋轉； 電極插入部，其經由保持于所述容器保持部中的所述容器的所述開口部，將所述微生物數測定芯片插入到所述容器內的比所述中心軸靠內壁面側且從所述內壁面離開規定間隔的位置；測定部，其在通過所述電極插入部插入到所述容器內的所述微生物數測定芯片的測定電極中進行微生物的測定。
20.根據權利要求19所述的微生物數測定裝置，其中， 所述旋轉驅動部使保持于所述容器保持部中的所述容器繞著所述中心軸旋轉，從而使所述液體在所述容器內旋轉。
【文檔編號】G01N27/02GK103620017SQ201280029543
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年7月26日 優先權日:2011年8月5日
【發明者】武下敏章, 喜田純一, 森田秀則, 大內一文 申請人:松下電器產業株式會社