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IMPEDANCE MEASURING SYSTEM, IMPEDANCE MEASURING METHOD, AND SYSTEM FOR DETECTING SUBSTANCE BEING DETECTED

Foreign code F190009762
File No. S2017-0673-C0
Posted date May 7, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP018427
International publication number WO 2018207937
Date of international filing May 11, 2018
Date of international publication Nov 15, 2018
Priority data
  • P2017-095715 (May 12, 2017) JP
Title IMPEDANCE MEASURING SYSTEM, IMPEDANCE MEASURING METHOD, AND SYSTEM FOR DETECTING SUBSTANCE BEING DETECTED
Abstract A measuring system (1) is provided with a measuring kit (2), a laser light source (40), and a multimeter (90). The measuring kit (2) includes an optical heat generating member (110) which generates heat when irradiated with light, and electrodes (111, 112), and is configured to be capable of holding a dispersion liquid (D) in which a plurality of microobjects (M) are dispersed. The multimeter (90) is configured to measure an impedance between the electrode (111) and the electrode (112) in a state in which a plurality of the microobjects (M) have collected between the electrode (111) and the electrode (112) as a result of convection in the dispersion liquid (D) caused by the dispersion liquid (D) being heated by heat generated by the optical heat generating member (110) through irradiation of light from the laser light source (40), and in which a space between the electrode (111) and the electrode (112) has been bridged by the collection of the plurality of microobjects (M).
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Cells, bacterial, viral DNA or the like, the size of the nanometer to micrometer order from the object having a fine (hereinafter, 'micro' is also referred to as) a method for detecting has been developed. For example as a method of detecting such as bacteria, culture method, PCR (Polymerase Chain Reaction) method and by ELIZA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay) method or the like of the various methods are already in practical use. By using these techniques, such as bacteria can be detected with high accuracy. However, these detection according to a method, generally a long time (for example 10 number of time-about several days) is required. Therefore, more rapid detection method is demanded.
On the other hand, measuring the impedance between the electrodes such as bacteria have been proposed a technique for detecting. Non-Patent Document 1 is for example, using a cathode and an anode directed to the induction run by the bacteria, bacterial induced to the anode to measure the impedance of the disclosed method. In this manner, the method disclosed in Non-Patent Document 1 is, the electrode (anode) of the concentrator to increase the density of bacteria in the vicinity of the electrode (cathode) as a function (for example non-patent document 1 and the gist of the reference 1).
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 光を照射されると発熱する光発熱部材と、第1および第2の電極とを含み、複数の微小物体が分散した分散液を保持可能に構成された保持部材と、
 前記光発熱部材に照射するための光を発する光源と、
 前記光源からの光照射に起因する前記光発熱部材の発熱により前記分散液が加熱されることで生じた前記分散液中の対流によって前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記複数の微小物体が集積し、前記第1の電極と前記第2の電極との間が前記複数の微小物体により架橋された状態において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記複数の微小物体のインピーダンスを測定するように構成されたインピーダンス測定装置とを備える、インピーダンス測定システム。

[請求項2]
 前記光源を制御するように構成された制御装置をさらに備え、
 前記制御装置は、前記光発熱部材により前記分散液が加熱されることで前記分散液中に発生するマイクロバブルのサイズが前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離よりも大きくなるように、前記光源を制御する、請求項1に記載のインピーダンス測定システム。

[請求項3]
 前記第1および第2の電極は、前記光発熱部材を挟むように互いに離間して配置される、請求項1または2に記載のインピーダンス測定システム。

[請求項4]
 前記光発熱部材は、前記第1および第2の電極のいずれか一方に含まれる、請求項1または2に記載のインピーダンス測定システム。

[請求項5]
 前記保持部材は、互いに対向するように配置された一対のくし型電極を含み、
 前記第1の電極は、前記一対のくし型電極のうちの一方のくし型電極であり、
 前記第2の電極は、前記一対のくし型電極のうちの他方のくし型電極である、請求項1~4のいずれか1項に記載のインピーダンス測定システム。

[請求項6]
 液体試料に含まれる可能性がある被検出物質を検出する、被検出物質の検出システムであって、
 光を照射されると発熱する光発熱部材と、第1および第2の電極とを含み、前記液体試料を保持可能に構成された保持部材と、
 前記第1の電極と前記第2の電極との間のインピーダンスを測定するように構成されたインピーダンス測定装置と、
 前記液体試料が前記被検出物質を特異的に付着可能なホスト分子を含む場合に、前記光発熱部材に光を照射し、前記光発熱部材の発熱により前記液体試料を加熱して前記液体試料中に対流を生じさせることで前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記被検出物質を集積させて前記第1の電極と前記第2の電極との間を前記被検出物質によって架橋させることが可能に構成された光源と、
 前記インピーダンスを監視することによって前記被検出物質を検出するように構成された検出装置とをさらに備える、被検出物質の検出システム。

[請求項7]
 液体試料に含まれる可能性がある被検出物質を検出する、被検出物質の検出システムであって、
 前記液体試料を保持可能に構成された保持部材を備え、
 前記保持部材は、
  光を照射されると発熱する光発熱部材と、
  第1および第2の電極と、
  前記第1および第2の電極の間において前記保持部材上に修飾され、前記被検出物質を特異的に付着可能なホスト分子を含み、
 前記検出システムは、
 前記第1の電極と前記第2の電極との間のインピーダンスを測定するように構成されたインピーダンス測定装置と、
 前記光発熱部材に光を照射し、前記光発熱部材の発熱により前記液体試料を加熱して前記液体試料中に対流を生じさせることで前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記被検出物質を集積させて前記第1の電極と前記第2の電極との間を前記被検出物質によって架橋させることが可能に構成された光源と、
 前記インピーダンスを監視することによって前記被検出物質を検出するように構成された検出装置とをさらに備える、被検出物質の検出システム。

[請求項8]
 前記光源は、前記分散液中に発生するマイクロバブルのサイズが前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離よりも大きくなるように前記分散液を加熱する、請求項6または7に記載の被検出物質の検出システム。

[請求項9]
 前記検出装置は、前記インピーダンスの変化量が所定の判定量を上回った場合に前記被検出物質が検出されたと判定する一方で、所定期間が経過するまでの前記インピーダンスの変化量が前記判定量を下回った場合には前記被検出物質が検出されなかったと判定する、請求項6~8のいずれか1項に記載の被検出物質の検出システム。

[請求項10]
 前記被検出物質は、ターゲットDNAおよびターゲットRNAのうちの少なくとも一方であるターゲット核酸であり、
 前記ホスト分子は、前記ターゲット核酸との間でハイブリダイゼーションを起こすプローブ核酸である、請求項6~9のいずれか1項に記載の被検出物質の検出システム。

[請求項11]
 前記被検出物質は、抗原であり、
 前記ホスト分子は、前記抗原との間で抗原抗体反応を起こす抗体である、請求項6~9のいずれか1項に記載の被検出物質の検出システム。

[請求項12]
 光照射により発熱する光発熱部材と、第1および第2の電極とを含む保持部材に、複数の微小物体が分散した分散液を保持させるステップと、
 前記保持させるステップの後に前記光発熱部材に光を照射するステップと、
 前記光発熱部材の発熱により前記分散液が加熱されることで生じた前記分散液中の対流を用いて、前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記複数の微小物体を集積させることにより前記第1の電極と前記第2の電極との間を前記複数の微小物体によって架橋させるステップと、
 前記架橋させるステップの後に前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記複数の微小物体のインピーダンスを測定するステップとを含む、インピーダンス測定方法。

[請求項13]
 前記架橋させるステップは、前記分散液が加熱されることで前記分散液中に発生するマイクロバブルのサイズを前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離よりも大きくするステップを含む、請求項12に記載のインピーダンス測定方法。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • OSAKA PREFECTURE UNIVERSITY
  • Inventor
  • Takuya Iida
  • Shizuo Futaba
  • Yasuyuki Yamamoto
  • Yoshimi Nishimura
  • Mamoru Tamura
IPC(International Patent Classification)

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