JP2009109328A - マイクロウェル電気化学的検出装置および電気化学的検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たなマイクロウェル電気化学的検出装置と電気化学的検出方法を提供する。
【解決手段】基板、基板の主表面に、電極およびこの電極に導通する配線、電極と接触した状態で溶液を保持するためのウェルを有するウェルプレート並びにスペーサーを有するマイクロウェル電気化学的検出装置。ウェルプレートは、貫通孔を有するプレート部と、貫通孔の一方の開口から延在するスカート状部を有し、貫通孔とスカート状部の内壁とでウェルを形成し、隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、スペーサーは、ウェルプレートと基板の間隔を保持するものであり、かつ、スカート状部の開放末端が、基板、電極および配線と非接触状態にあり、かつウェルに保持される溶液が、基板、電極および配線と前記スカート状部の開放末端から、溶液の表面張力で流出しないように、間隔を設定する。上記装置を用いる電気化学的検出方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロウェル電気化学的検出装置およびこの装置を用いた電気化学的検出方法に関する。

遺伝子工学、医薬品、食品、農業などの分野における分析、検査、測定などをおこなうために、ウェル内に電極を設けたマイクロウェルプレートが用いられている（特許文献１〜３参照）。例えば、DNAチップにおいては、ガラス基板上に金電極を形成しチップを作成し、その上に、ウェルプレートを設置する。

ウェル内に電極を設けたマイクロウェルプレートは、電極を設けた基板と、マイクロウェルを有するウェルプレートとを一体成型するのが難しい。このような場合、基板とウェルプレートを接着剤や粘着剤を用いて接合するか、加熱等により溶着する必要がある。図１４《従来技術図》に示すように、電極を設けた基板と孔の空いたウェルプレートを何らかの方法で接合して、基板とウェルプレートとを接合する。例えば、シール材を挟み圧着する方法や、接着剤や粘着剤を用い貼り付ける方法、熱や溶剤で溶着する方法がとられている。

特表2002-522749号公報 特表2002-527747号公報 特開2006-98337号公報

しかし、接着剤や粘着材を用いる場合は溶剤や接着剤や粘着材の成分が溶出する恐れや、溶着を用いる場合は加熱が必要であり、基板に悪影響を及ぼす恐れがあった。このため、基板上に電極等の異種材料を形成してある場合、接合が困難であった。さらに、接着剤等の硬化収縮や溶着による接合部の収縮によりマイクロウェルプレートに残留応力が生じてしまう場合や、基板とウェルプレートの熱収縮率が大きく異なる場合、上記により接合した場合加熱により変形してしまう恐れがあった。

例えば、DNAチップにおいは、溶剤等が溶出や熱により測定結果に影響が出る恐れから、シリコン樹脂を圧着する方法をとってきた。シリコン樹脂等を用いシール材により密着させる方法もあるが、基板に応力がかかり損傷する恐れや、ウェルの数が多くなると均一に密着させるのが困難となる。さらに、毛細管現象による電極配線部の凹凸からの液漏れを防ぐことが出来ず、また再使用のためシリコンを剥離する際に電極配線部にダメージを与えるなど問題が多かった。

そこで本発明は、溶剤や接着剤や粘着材及び熱等によるマイクロウェルプレートの変性や変形の心配がなく、電極配線部の凹凸からの液漏れを防止でき、再使用のためシリコンを剥離する際に電極配線部にダメージを与えることもない、新たなマイクロウェル電気化学的検出装置を提供することを目的とする。

さらに本発明は、上記マイクロウェル電気化学的検出装置を用いた、電気化学的検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明者らが検討した結果、マイクロウェルをスカート状とし、このスカート状部の開放末端と基板との間の隙間において、溶液が表面張力と、ウェルの貫通孔による毛細管現象とにより保持されること、これにより、電極配線部からの液漏れを防ぐことができること、さらには再使用の際に電極配線部にダメージを与えることもないことを見いだして本発明を完成させた。

本発明は、以下のとおりである。
［１］基板、
この基板の主表面の少なくとも一部に、少なくとも１つの電極およびこの電極に導通する配線、
上記電極と接触した状態で溶液を保持するための少なくとも１つウェルを有するウェルプレート並びに
スペーサー
を有するマイクロウェル電気化学的検出装置であって、
前記ウェルプレートは、少なくとも１つの貫通孔を有するプレート部と、前記貫通孔の一方の開口から延在するスカート状部を有し、貫通孔とスカート状部の内壁とでウェルを形成し、
隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、
前記スペーサーは、前記ウェルプレートと前記基板の間隔を保持するものであり、かつ、前記スカート状部の開放末端が、前記基板、電極および配線と非接触状態にあり、かつウェルに保持される溶液が、前記基板、電極および配線と前記スカート状部の開放末端から、溶液の表面張力で流出しないように、前記間隔を設定する、
前記装置。
［２］前記貫通孔と前記スカート状部の数が２〜１０００の範囲である［１］に記載の装置。
［３］前記スカート状部の開放末端の端面と対向する基板との隙間は、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲である［１］または［２］に記載の装置。
［４］前記貫通孔と前記スカート状部とで形成されるウェルの内容積が０．１〜１０００μｌの範囲である［１］〜［３］のいずれかに記載の装置。
［５］隣接するウェルの間に隔離空間を設けることで、隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、前記隔離空間は高さ０．１ｍｍ以上、幅０．２ｍｍ以上の範囲である［１］〜［４］のいずれかに記載の装置。
［６］前記ウェルプレートと基板は、脱着および／または交換が可能である［１］〜［５］のいずれかに記載の装置。
［７］ＤＮＡチップとして用いられる［１］〜［６］のいずれかに記載の装置。
［８］［１］〜［７］のいずれかに記載の装置を用い、前記装置の電極表面にＤＮＡプローブを固定化し、被検体を含む試料溶液を、前記ウェルに添加し、次いで前記プローブと前記試料溶液中に含まれる被検体との相互作用を電気化学的に検出する、電気化学的検出方法。

本発明によれば、溶剤や接着剤や粘着材及び熱等によるマイクロウェルプレートの変性や変形の心配がなく、電極配線部の凹凸からの液漏れを防止でき、再使用のためシリコンを剥離する際に電極配線部にダメージを与えることもない、新たなマイクロウェル電気化学的検出装置を提供することができる。

さらに、上記マイクロウェル電気化学的検出装置によれば、基板面とウェルプレートが密着することなく、溶液を保持出来るので、再利用の際に、基板上に形成した電極や配線に損傷を与えることなくマイクロウェルプレートを解体及び再組み立てができる。

本発明のマイクロウェル電気化学的検出装置を図１《代表図》に基づいて説明する。図１の上図は断面図、下図は平面図である。

本発明のマイクロウェル電気化学的検出装置は、試料溶液の表面張力と毛細管現象を利用して、試料溶液をウェル中に保持することを特徴とするマイクロウェルプレートと電極とを組み合わせた装置である。この装置では、接着剤や粘着剤、溶着など接合方法を用いず、基板１面とウェルプレート２との間に隙間１６を設け、溶液の表面張力を利用して、ウェル中に溶液保持可能とするマイクロウェルプレートである。

本発明の装置は、基板１、基板１の主表面の少なくとも一部に、少なくとも１つの電極４およびこの電極４に導通する配線５、上記電極４と接触した状態で溶液３を保持するための少なくとも１つウェル１３を有するウェルプレート２並びにスペーサー７を有する。

本発明の装置においては、基板１とウェルプレート２は、離間しており、密着していないことから、基板１上に形成された電極４や配線５があっても溶液保持可能であり、基板１とウェルプレート２の脱着および／または交換が容易である。

基板１は、例えば、硼けい酸ガラス、石英ガラス、シリコン、合成樹脂、金属等の材料から構成されることができる。電極４は、例えば、貴金属電極（例えば、金、白金、パラジウム、ロジウム等）、カーボン電極、酸化物電極（例えば、酸化チタン、酸化スズ、酸化マンガン、酸化鉛等）等の材料から構成されることができる。配線５は、例えば、電極４と同じ材料金属配線（銅、クロム、アルミ、チタン等）、導電性樹脂等の材料から構成されることができる。

ウェルプレート２は、少なくとも１つの貫通孔１０を有するプレート部１１と、前記貫通孔１０の一方の開口から延在するスカート状部１２を有し、貫通孔１０とスカート状部１２の内壁とでウェル１３を形成する。プレート部１１とスカート状部１２とは、一体成形されたものであることができ、一体成形品は、例えば、合成樹脂（例えばアクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂等）、金属等の材料で作成することができる。

貫通孔とスカート状部とで形成されるウェルの内容積は、装置を使用する用途に応じて適宜決定できるが、例えば、０．１〜１０００μｌの範囲であることができる。但し、これに限定されない。

本方法によればウェルの貫通孔の径と高さを変化させることで溶液保持容量を増減させることが可能であり、かつウェルの集積化も可能である。さらに、貫通孔の開口10から、溶液の追加や吸入ピペッティング等による混合操作を容易に行うことができる。さらに、基板１とウェルプレート２と溶液の接する接触角のいずれかが９０°以内であれば隙間部分１６へは毛細管現状により溶液が確実に充填されることから、通常のマイクロウェルプレートのように、溶液を凹部で保持する場合と比べ微量溶液で電極の必要な部分に溶液を容易に供給することが出来る。このような構造とすることにより、溶液が外気と接触する部分が少なくなることから、溶液の乾燥や汚染を防止することもできる。

貫通孔とスカート状部の数（ウェルの数）は、特に制限はないが、例えば、２〜１０００個の範囲であることができ、好ましくは４〜１００個の範囲、さらに好ましくは８〜５０個の範囲である。

前記スペーサー７は、前記ウェルプレート２と前記基板１の間隔を保持するものであり、かつ、前記スカート状部１２の開放末端１４が、前記基板１、電極４および配線５と非接触状態にあり、かつウェル１３に保持される溶液３が、前記基板１、電極４および配線５と前記スカート状１２部の開放末端１４との間の隙間１６から、溶液３の表面張力で流出しないように、前記間隔１６を設定する。スペーサー７は、一端がウェルプレート２と接着または一体構造（一体成形品）となっているか、あるいは基板１と接着または一体構造（一体成形品）となっていることができる。あるいは、スペーサー７は、ウェルプレート２及び基板１のいずれとも別の部材であることもできる。

基板１に対向して、スペーサー７により隙間１６を設けてウェル１３を形成したウェルプレート２を配置することにより、溶液３を注入しても隙間１６に進入した溶液の表面張力と貫通孔の毛細管現象により溶液の保持が可能である。隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、各ウェルに保持された溶液が接触しないようにする。具体的には、隣接するウェル１３との間には隙間１６に対し十分大きな高さと間隔を持った隔離空間１５を設けることにより、各ウェルにおいて、独立したウェルを形成できる。隔離空間は、例えば、高さ０．１ｍｍ以上、幅０．２ｍｍ以上の範囲であることができる。

このとき図２Ａ《液保持メカニズム図》に示すように、基板１及びウェルプレート２と溶液３の接触角θにより液滴保持の形態が変化するが、ガラス対アルコールのように接触角θ≒０°であるような場合においても溶液の表面張力によりスカート状部に溶液がまとわりつき、液滴保持可能である。図２Ａには、基板１及びウェルプレート２と溶液３の接触角θが異なる５つの場合について、隙間１６における溶液の保持の状態を模式的に示す。ここで接触角θは固体平面上に溶液を滴下したときに、平面と液滴の接線とのなす角度であり、ウェルプレート同じ材質の平面と溶液のなす接触角をθ_１、基板と同じ材質の平面と溶液のなす接触角をθ_２とする。
(1) ウェルプレート：親水性 θ₁≦９０° 、基板：親水性 θ₂≦９０°
(2) ウェルプレート：親水性 θ₁≒ ０° 、基板：親水性 θ₂≒ ０°
(3) ウェルプレート：親水性 θ₁≦９０° 、基板：撥水性 ９０°＜θ₂
(4) ウェルプレート：撥水性 ９０°＜θ₁、基板：親水性 θ₂≦９０°
(5) ウェルプレート：撥水性 ９０°＜θ₁、基板：撥水性 ９０°＜θ₂

さらに、図２Ｂには、これらの場合について、ウェルに溶液を入れる前の写真を左側に示し、ウェルに溶液を入れた後の写真を右側に示す。前記図２Ａに模式的に示した状態(1)〜(5)が、実際に得られることが、図２Ｂの(1)〜(5)《液保持メカニズム写真》の写真から分かる。

図２Ａ及びＢの(2)における場合のように、基板１またはウェルプレート２の溶液と接触する表面の溶液に対する接触角が０゜となるようなぬれ性の高い場合であっても溶液保持可能である。基板１またはウェルプレート２の表面の溶液と接触する表面のいずれかまたは両方の溶液に対する接触角は、隙間に溶液保持が可能であるという観点から９０゜以内とすることが好ましい。好ましくは、溶液保持が容易であることからウェルプレートの表面の溶液と接触する溶液の接触角は９０°以内となるような材質を用いることが好ましい。

スカート状部の開放末端の端面と対向する基板との間の隙間は、例えば、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲であることができる。スカート状部の開放末端の端面と基板との隙間(距離)は、基板上に滴下した溶液が形成する水滴の高さ、または基板とスカート状部の開放末端の端面により毛管架橋が可能である距離以下であれば液滴保持可能であるが、広すぎると溶液の表面張力による溶液の保持が難しくなる傾向がある。また広すぎると、液滴挿入時や、ピペッティング操作等による圧力変動により液滴が漏れ出しやすくなる傾向がある。そのため、隙間は狭い方がよく、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲、好ましくは１〜５００μｍの範囲、さらに好ましくは１〜１００μｍの範囲とする。

隔離空間の高さ及び幅は、ウェルプレートと溶液の接触角により適宜決定されるが、例えば、高さは０．１ｍｍ以上、幅は０．２ｍｍ以上であることができる。好ましくは、高さは０．５ｍｍ、幅は１．０ｍｍ以上である。但し、これに限定されない。また、ウェルプレート及び基板と溶液との接触角が９０°以上の場合はこの限りではない。尚、高さの上限は、ウェルプレートの厚み（貫通孔の高さとプレート部の厚み）によって決定され、また、幅の上限は、ウェルの集積度（必要ないならばいくら離れていても良い）により決まる。

ウェルプレートは基板に密着していないことから、基板またはウェルプレートの表面の溶液と接触する表面のいずれかまたは両方の溶液に対する接触角は９０゜以内であれば、溶液が隙間に充填されるため図３《細貫通孔図》の様に電極4にスカート状部12の開放末端の端面がかかってもよい。

溶液保持部の隙間１６においては電極４の上部に、図４ａ左《段差液保持図》に示すように、スカート状部12の開放末端の端面に段差を設けるか、あるいは図４ｂ左《曲面液保持図》に示すように、スカート状部12の開放末端の端面に曲面を設けて、狭ギャップ部6を形成して間隔１６を変化させることができる。図４ａ及びｂにおいては、左右のウェル中の液量が異なって表示されている。上記のように端面に段差や曲面を設けることにより、図４ａ及びｂに示すように、溶液の充填量にばらつきがある場合や、乾燥等により溶液が少なくなった場合においても、電極部分に溶液を保持することが可能である。

スカート状部並びに貫通孔の形状は必ずしも円筒形である必要はなく、また断面の形状についても図５ａの《異形断面図１》、ｂの《異形断面図２》の様に、液量や注入のしやすさに応じて種々の形状をとることができる。

隙間１６の形成は、スペーサー７を図１《代表図》に示すように、ウェルプレートと基板１の間に立設することで行うが、図６《スペーサー隙間設置図》に示すように、スカート状部１２の開放末端の端面と基板１の間であって、配線などにかからない場所にスペーサー７ａを立設することもできる。

また、ウェルプレート２と基板１とはスペーサー７を介して離設されており、スペーサー７は、ウェルプレート２及び基板１の一方または両方と脱着可能な構造とすることができ、接着や接合の必要がないことから、ウェルプレート２の基板１からの脱着・交換を容易におこなうことができる。

ウェルプレート２と基板１とは接着や接合されておらず、溶液を保持した状態のまま基板上をウェルプレートが移動してもウェルプレートに溶液が保持されたまま移動可能であることから、図７ａおよびｂ《ウェル移動図》の様に隣接するウェルに洗浄液３や測定液１４を配置し、必要に応じてウェルプレートを移動させることにより、電極の洗浄や溶液の交換が可能である。

例えば図８ａ〜ｃ《ウェル脱着図》に示すように、溶液３（例えば、ＤＮＡ溶液）を添加し電極４に、例えば、ＤＮＡプローブを固定化した後、一旦ウェルプレート２を取り外し、基板１及び電極４を洗浄・乾燥した後、改めて別のウェルプレートを取り付け、測定液をウェルに充填し、測定を行うことが出来る。この際、容量やサイズの異なることなるウェルプレートへの交換も可能である。尚、図８の装置では、スペーサー７は、ウェルプレート２に固定されており、基板１の表面にスペーサー７の末端を挿入し固定できる凹みが設けられている。

また、図９《連結スリット図》や図１０《連絡路図》に示す様にウェル同士を連結スリットや連結路で接続することもできる。図９の上図は連結スリット１７を横切る位置での断面図である。下図は平面図である。図１０の上図は連結路１８を横切る位置での断面図である。下図は平面図である。このように複数のウェルの間に連結スリット１７または連結路１８を設けることにより、ＤＮＡ溶液を一つのウェルに注入するだけで隣接するウェルまで液滴充填可能であり、また測定時において近接する電極間を連結することにより任意の電極間の計測が可能である。

同様に図１１《異電極連結図》に示す様にパターンの異なるウェルプレートを複数用意することにより、一つの基板で複数の電極間の計測が可能となる。図１１のａは、図１に示すと同様のウェルプレート２であり、ｂは、下図に平面図を示すように、２つのウェル１３ａを連結路１８で連結した、平面形状が瓢箪状のウェルを有するウェルプレートである。図１１ｂにおいては、隣り合う２つの電極対の各１つを測定対象としている。

本発明の装置は、例えば、ＤＮＡチップとして用いられる。ＤＮＡチップ以外には、例えば、タンパクチップ、酵素チップ、バイオチップ等として使用できる。その場合、電極４の表面には、ＤＮＡ・タンパク質・酵素・抗体固定化部または吸着部を設けるか、あるいは固体触媒、金属触媒等を被覆することができる。

［電気化学的検出方法］
本発明は、上記本発明の装置を用い、前記装置の電極表面に被検体となる試料溶液を、前記ウェルに添加し、次いで前記プローブと前記試料溶液中に含まれる被検体との相互作用を電気化学的に検出する、電気化学的検出方法に関する。

本発明の方法では、被検体となるゲノムＤＮＡ３種類（Ｗｉｌｄ Ｈｏｍｏｚｙｇｏｔｅ、Ｈｅｔｅｒｏｚｙｇｏｔｅ、Ｍｕｔａｎｔ Ｈｏｍｏｚｙｇｏｔｅ）を、このゲノムＤＮＡの遺伝子型に応じて、増幅または増幅しないように設計した２種類のプライマーを用いてＰＣＲ増幅した。

このとき、プライマーにチオール基（−ＳＨ）を組み込み、増幅したＤＮＡがＡｕ−Ｓ結合により金電極に固定化されるようにした。

得られたＰＣＲ産物を精製後、リン酸バッファーを用い濃度を調整し測定用ＤＮＡ溶液とした。

ウェルプレートは、図１２《ウェルプレート形状》に平面図（上図）、正面図（下左図）及び側面図（下右図）を示すように、アクリル材を用い、外径をφ３．５ｍｍ高さ２．５ｍｍのスカート状部に、内径φ２．７ｍｍ、高さ（深さ）３．５ｍｍの貫通孔を有したウェルを作成し、ウェルの間隔が５．０８ｍｍとなるよう４つ並べこれを２列配置し８ウェルとした。このときウェルは１ｍｍの厚みを持ったプレート部によって保持され、隔離空間の高さ（プレート部下面とスカート状部の開放末端の端面までの距離）は２．５ｍｍであり、隣接するスカート状部同士の最短距離は１．５８ｍｍとなる。

８個のウェルの外側となる四隅にはウェルプレートと一体となるスペーサーを配置し、スカート状部の開放末端の端面に対して５μｍだけ高く設けられている。

パイレックスガラス上にセンタ間隔が５．０８ｍｍとなる直径φ２．５４ｍｍの円内に収まるように、面積１．４ｍｍ²となる半円状の金電極を対にした対向電極を、上記ウェルプレートのウェルの位置に合わせ複数配置した電極をイオンプレーティング又はスパッタによりＣｒ７０ｎｍの上にＡｕ１００ｎｍパターニング成形し基板を準備した。このとき半円状の電極からは幅０．２５ｍｍの配線が同じ方法で成型されており、ウェルプレート外部まで配線が伸びている。図１３《実施例図》に、平面図（上図）、正面図（中左図）及び側面図（中右図）を、電極及び配線を設けた基板と図１２に示したと同様のウェルプレートを一緒に示す。下図は、電極及び配線を設けた基板の平面図である。

基板を硫酸化水にて５分洗浄後、基板の上にこの電極部に合わせてウェルプレートを固定した。ことの時ウェルプレートのスペーサーが基板となるパイレックスガラス上に接地するによりウェルは基板に対し５μｍの間隔を持って保持されている。

ピペットによりウェルに測定用ＤＮＡ溶液を１０μｌ滴下し、５分間放置して電極にＤＮＡを固定化した。この状態で、更にウェルにフェリフェロ溶液を２．５μｌ滴下した。

対向電極を構成する２つの電極に配線を介して、交流インピーダンス測定装置に接続し、電極の交流インピーダンスを測定する。交流インピーダンスの測定方法およびハイブリダイズの有無の解析方法等は、特開２００４−１７７３９９に記載の方法を利用できる。

プライマーによりＤＮＡが増幅している場合、金電極上にＤＮＡが固定されているが、増幅されないＤＮＡの場合は当然ＤＮＡが絶対量が存在しないことから、金電極表面のインピーダンス変化でＰＣＲ増幅の有無を判定できる。

これにより、未知のＤＮＡ被検体が与えられた場合、ＤＮＡの型の判定が可能となる。

本発明は、ＤＮＡチップ等のマイクロウェル電気化学的検出の分野に利用可能である。

本発明の装置の一例の断面説明図《代表図》。 本発明の装置の液滴保持状態《液保持メカニズム図》。 本発明の装置の液滴保持状態《液保持メカニズム写真》。 本発明の装置の一例の断面説明図《細貫通孔図》。 本発明の装置の一例の断面説明図。a《段差液保持図》、b《曲面液保持図》 本発明の装置の一例の断面説明図。a《異形断面図１》、b《異形断面図２》 本発明の装置の一例の断面説明図《スペーサー隙間設置図》。 本発明の装置の一例の断面説明図《ウェル移動図》。 本発明の装置の一例の断面説明図《ウェル脱着図》。 本発明の装置の一例の断面説明図《連結スリット図》。 本発明の装置の一例の断面説明図《連絡路図》。 本発明の装置の一例の断面説明図《異電極連結図》。 ウェルプレートの例《ウェルプレート形状》。 ウェルプレートの使用状態《実施例図》。 従来技術の一例の断面説明図《従来技術図》。

符号の説明

１：基板
２：ウェルプレート
３：溶液
４：電極
５：配線
６：狭ギャップ部
７：スペーサー
１０：貫通孔
１１：プレート部
１２：スカート状部
１３：ウェル
１４：開放末端
１５：隔離空間
１６：隙間
１７：連結スリット
１８：連結路
１９：接着剤・シール剤等

Claims (8)

1. 基板、
   この基板の主表面の少なくとも一部に、少なくとも１つの電極およびこの電極に導通する配線、
   上記電極と接触した状態で溶液を保持するための少なくとも１つウェルを有するウェルプレート並びに
   スペーサー
   を有するマイクロウェル電気化学的検出装置であって、
   前記ウェルプレートは、少なくとも１つの貫通孔を有するプレート部と、前記貫通孔の一方の開口から延在するスカート状部を有し、貫通孔とスカート状部の内壁とでウェルを形成し、
   隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、
   前記スペーサーは、前記ウェルプレートと前記基板の間隔を保持するものであり、かつ、前記スカート状部の開放末端が、前記基板、電極および配線と非接触状態にあり、かつウェルに保持される溶液が、前記基板、電極および配線と前記スカート状部の開放末端から、溶液の表面張力で流出しないように、前記間隔を設定する、
   前記装置。
2. 前記貫通孔と前記スカート状部の数が２〜１０００の範囲である請求項１に記載の装置。
3. 前記スカート状部の開放末端の端面と対向する基板との隙間は、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲である請求項１または２に記載の装置。
4. 前記貫通孔と前記スカート状部とで形成されるウェルの内容積が０．１〜１０００μｌの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 隣接するウェルの間に隔離空間を設けることで、隣接するウェル同士は距離を置いて配置され、前記隔離空間は高さ０．１ｍｍ以上、幅０．２ｍｍ以上の範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. 前記ウェルプレートと基板は、脱着および／または交換が可能である請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. ＤＮＡチップとして用いられる請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の装置を用い、前記装置の電極表面にＤＮＡプローブを固定化し、被検体を含む試料溶液を、前記ウェルに添加し、次いで前記プローブと前記試料溶液中に含まれる被検体との相互作用を電気化学的に検出する、電気化学的検出方法。