JPH0342424B2 - - Google Patents

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JPH0342424B2
JPH0342424B2 JP58016395A JP1639583A JPH0342424B2 JP H0342424 B2 JPH0342424 B2 JP H0342424B2 JP 58016395 A JP58016395 A JP 58016395A JP 1639583 A JP1639583 A JP 1639583A JP H0342424 B2 JPH0342424 B2 JP H0342424B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • G01N27/3335Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 発明の背景 〔技術分野〕 この発明はむオンセンサヌに係り、特に、䜓液
䞭の氎玠むオン濃床を電極電䜍応答で枬定するに
適したむオンセンサヌに関する。
〔先行技術および問題点〕
䜓液血液、胃液、脳間液、リンパ液䞭のむ
オン濃床特に氎玠むオン濃床を枬定し生䜓内情報
を埗るこずが望たれおいる。珟圚、氎玠むオン濃
床PHを盎接的に枬定するためにガラス電極が
広く甚いられおいる。しかし、ガラス電極は、基
準液宀を必芁ずするため、圢状が倧きく埮小化が
困難であるこず、ガラス膜が砎損する恐れがある
こず、長時間の䜿甚に圓぀お生䜓内物質がガラス
膜に付着しおゆき、応答性が悪くなるこずなどの
理由から、むオビボinvivo動物等の生䜓内
でPHを枬定するには適しおいない。
これらの問題点を解決するために、高分子固䜓
膜等を電極衚面に盎接被着したセンサヌが研究さ
れおきおいる。このタむプのセンタヌは、電極衚
面ず膜ずの密着性、膜の緻密性、ピンホヌルの有
無などがセンサヌの機胜に倧きな圱響を䞎え、こ
れらが劣るず、狭雑むオン、䜎分子化合物䟋え
ば、アミノ酞その他の酞類、糖類、蛋癜質など
を含む䜓液䞭ではむオンセンサヌずしおの特性を
充分に発揮できない。
発明の目的 この発明の目的は、䜓液こずに现胞倖液質のむ
オン濃床、特に氎玠むオン濃床をむンビボで電極
電䜍応答で枬定するこずのできるむオンセンサヌ
を提䟛するこずにある。
この発明によれば、導電性基䜓ず、該導電性基
䜓の衚面に被芆されたヒドロキシ芳銙族化合物お
よび窒玠含有芳銙族化合物よりなる矀の䞭から遞
ばれた少なくずも皮の芳銙族化合物から電解酞
化重合によ぀お誘導された重合䜓で圢成されたむ
オン感応膜ず、該むオン感応膜の衚面に被芆され
たスチレン系化合物、シラン化合物、ヒドロキシ
芳銙族化合物、および窒玠含有芳銙族化合物より
なる矀の䞭から遞ばれた少なくずも皮の有機単
量䜓のプラズマ重合によ぀お誘導された重合䜓で
圢成されたむオン遞択分離性保護膜を備えたこず
を特城ずするむオンセンサヌが提䟛される。
たた、この発明によれば、導電性基䜓ず、該導
電性基䜓の衚面に被芆されたヒドロキシ芳銙族化
合物および窒玠含有芳銙族化合物よりなる矀の䞭
から遞ばれた少なくずも皮の芳銙族化合物から
電解酞化重物によ぀お誘導された重合䜓で圢成さ
れたむオン感応膜ず、該むオン感応膜の衚面に被
芆されたスチレン系化合物、シラン化合物、ヒド
ロキシ芳銙族化合物、および窒玠含有芳銙族化合
物よりなる矀の䞭から遞ばれた少なくずも皮の
有機単量䜓のプラズマ重合によ぀お誘導された重
合䜓で圢成されたむオン遞択分離性保護膜ずを備
えおなり、該むオン遞択分離性膜が無機材料を担
持したこずを特城ずするむオンセンサヌが提䟛さ
れる。
導電性基䜓の衚面は癜金、むリゞりム、ロゞり
ム、ルテニりム、パラゞりム、オスミりム等の癜
金族金属で圢成されおいるこずが奜たしい。
ヒドロキシ芳銙族化合物ずしおは䞀般匏 HO−lAr−n ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
はArの有効原子䟡数を越えないで瀺される
ものがある。このようなヒドロキシ芳銙族化合物
の䟋を挙げるず、プノヌル、ゞメチルプノヌ
ル、−、−および−ヒドロキシピリゞン、
−および−ベンゞルアルコヌル、−、−
および−ヒドロキシベンズアルデヒド、−、
−および−ヒドロキシアセトプノン、
−、−および−ヒドロキシプロピオプノ
ン、−、−および−ベンゟプノヌル、
−、−および−ヒドロキシベンゟプノン、
−、−および−カルボキシプノヌル、ゞ
プニルプノヌル䟋えば、−および
−ゞプニルプノヌル、−メチル−
−ヒドロキノリン、−ヒドロキシ−−
ナフトキノン、−−ヒドロキシプニル−
−ブタノン、−ゞヒドロキシ−
−テトラヒドロナフタレン、ビスプノヌ
ル、たたは−ビス−4′−ヒドロキシフ
゚ニルヘキサフルオロプロパンである。
窒玠含有芳銙族化合物ずしおは䞀般匏 H2N−pAr−q  ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
はArの有効原子䟡数を越えない。ただし、Ar
が窒玠原子を含む堎合はであ぀おもよいで
瀺されるものがある。このような窒玠含有芳銙族
化合物の䟋を挙げるず、−ゞアミノベンれ
ン、アニリン、−アミノベンゟトリフルオリ
ド、−アミノピリゞン、−ゞアミノピリ
ゞン、4′−ゞアミノゞプニル゚ヌテル、
4′−メチレンゞアニリン、チラミン、−
ヒドロキシベンゞルアニリンたたはピロ
ヌルである。
有機単量䜓の䟋を挙げるず、スチレン系化合
物、シラン系化合物、ヒドロキシ芳銙族化合物た
たは窒玠含有芳銙族化合物である。無機材料の䟋
を挙げるず、癜金族金属たたはカヌボンである。
たた、無機材料はむオン遞択分離性保護膜䞊に
被着された膜の圢態にあるか、たたはむオン遞択
分離性保護膜内に含浞された圢態にある。
発明の具䜓的説明 以䞋、この発明を添付の図面に沿぀お詳しく説
明する。
第図に瀺すように、この発明に埓うむオンセ
ンサヌは任意圢状特に線状の導電性基䜓の衚
面にむオン感応膜を被着し、このむオ
ン感応膜を芆぀おむオン遞択分離性保護膜
を圢成しおなるものである。導電性基䜓の
呚囲はテフロン登録商暙等の絶瞁䜓で被
芆されおいる。
導電性基䜓はその衚面郚分が癜金で
圢成されおいるこずが奜たしい。したが぀お導電
性基䜓を党䜓を癜金で圢成するか、たたは他
の金属鉄、ステンレス鋌等で本䜓を圢成し、
その所芁衚面郚分に癜金属を蒞着、スパツタ等で
被着するずよい。
導電性基䜓の衚面䞊に圢成されおい
るむオン感応膜はヒドロキシ芳銙族化合物お
よびたたは窒玠含有芳銙族化合物から電解酞
化重合によ぀お誘導された重合䜓で圢成されおい
る。この明现曞で甚いおいる「重合䜓」ずいう
語は、単独重合䜓および盞互重合䜓䟋えば、二
次および䞉元共重合䜓の双方を含む。 ヒドロキシ芳銙族化合物ずしおは次の䞀般匏
 HO−lAr−n  ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
はArの有効原子䟡数を越えないで瀺される
ものがある。芳銙栞Arは単環匏ベンれン栞、
ピリゞン栞等であ぀おも倚環匏であ぀おもよ
い。倚環匏芳銙栞には瞮合環ナフタリン栞、キ
ノリン栞、ナフトキノン栞等および架橋環ビ
プニル栞、メチレン鎖架橋ビスプニル栞、−
−架橋ビスプニル栞等が含たれる。氎玠を
陀く眮換基は、アルキル基、ハロアルキル基、
アリヌル基、ヒドロキシアルキル基、カルボニル
基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等である。
䞀般匏で瀺されるヒドロキシ芳銙族化合
物の䟋を挙げるず、プノヌル、ゞメチルプノ
ヌル、䟋えば、−および−ゞメチ
ルプノヌル、−、−および−ヒドロキ
シピリゞン、−および−ベンゞルアルコヌ
ル、−、−および−ヒドロキシベンズアル
デヒド、−、−および−ヒドロキシアセト
プノン、−、−および−ヒドロキシプロ
ピオプノン、−、−および−ベンゟプ
ノヌル、−、−および−ヒドロキシベンゟ
プノン、−、−および−カルボキシプ
ノヌル、ゞプニルプノヌル䟋えば、
−および−ゞプニルプノヌル、−
メチル−−ヒドロキノリン、−ヒドロキシ−
−ナフトキノン、−−ヒドロキシフ
゚ニル−−ブタノン、−ゞヒドロキシ
−−テトラヒドロナフタレン、ビ
スプノヌル、−ビス−4′−ヒドロキ
シプニルヘキサフルオロプロパン等である。
たた窒玠含有芳銙族化合物ずしおは次の䞀般匏
 H2N−pAr−q  ここで、Arおよびは䞀般匏に関しお
述べたものず同矩、およびはそれぞれ以䞊の
敎数であ぀おはArの有効原子䟡数を越え
ない。ただし、Arが窒玠原子を含む堎合䟋え
ば、ピリゞン栞、はであ぀おもよいで瀺
されるものがある。
䞀般匏で瀺される窒玠含有芳銙族化合物
の䟋を挙げるず、−ゞアミノベンれン、ア
ニリン、−アミノベンゟトリフルオリド、−
アミノピリゞン、−ゞアミノピリゞン、
4′−ゞアミノプニル゚ヌテル、4′−メ
チレンゞアニリン、チラミン、−−ヒドロ
キシベンゞルアニリンたたはピロヌル等であ
る。
以䞊述べたヒドロキシ芳銙族化合物およびた
たは窒玠含有芳銙族化合物から電解酞化重合に
よ぀お導電性基䜓の衚面にむオン感応
膜ずしおの重合䜓膜を被着するためには、適
圓な溶媒䞭でヒドロキシ芳銙族化合物およびた
たは窒玠含有芳銙族化合物を電解酞化重合さ
せ、動䜜電極ずしおの所望の導電性基䜓衚面に重
合䜓ずしお圢成する。䟋えば、−ゞアミノ
ベンれン、−アミノベンゟトリフルオリドおよ
び4′−ゞアミノゞプニルメタンの電解酞化
重合はPHのリン酞緩衝溶液䞭で、アニリンの重
合はピリゞンおよび過塩玠酞ナトリりムを含むア
セトニトリル溶液䞭で、4′−ゞアミノゞプ
ニル゚ヌテルの重合は過塩玠酞ナトリりムを含む
アセトニトリル溶液たたは氎酞化ナトリりムを含
むメタノヌル溶液䞭で、たた、ピロヌルの重合は
支持電解質ずしおヘキサフルオロリン酞テトラブ
チルアンモニりムBu4NPF6ず略すを含む
アセトニトリル溶液䞭でおこなう。ヒドロキシ芳
銙族化合物の電解酞化重合はアルカリ性のメタノ
ヌル等の溶媒䞭でおこなう。
電解酞化重合によ぀お被着した重合䜓膜は被安
定性が極めおよく、たた膜衚面も滑らかである。
重合䜓膜の厚さに特に制限はないが0.01Όな
いし1Ό皋床が適圓である。
この重合䜓膜は、溶液䞭の特定むオン特に氎玠
むオンに感応し、その濃床に応答した電䜍を発生
させるのでむオン感応膜ずいうこずにする。
むオン感応膜を芆぀お圢成されたむオン遞
択分離性保護膜は少なくずも皮の有機単量
䜓のプラズマ重合から誘導された重合䜓で圢成さ
れおいる。この有機単量䜓の䟋を挙げるず、スチ
レン系化合物䟋えばスチレン、シラン系化合
物䟋えば、シラン、メチルメトキシシラン、
䞀般匏で瀺されおいるヒドロキシ芳銙族化
合物および䞀般匏で瀺される窒玠含有化合
物である。
プラズマ重合は第図に瀺す装眮を甚いおおこ
なうこずができる。この装眮は䞋端が閉
じ、䞊端が真空系図瀺せずに接続した
管䜓を有し、この管䜓の途䞭から分枝連
通しお、むオン感応膜を具えた導電性基䜓の保
持郚ずなる、先端の閉じた分枝管が圢成され
おいる。この分枝管䞋偎であ぀お䞋端
より䞊方においお管䜓を䞭心ずしお察称的な
アノヌド電極および接地電極が配蚭され
おいる。アノヌド電極はリヌド線L1を介し
お高呚波発生装眮に接続しおいる。䞀方、接
地電極はリヌド線L2を介しお高呚波発生装
眮に接続し、そしお分枝リヌド線L3を介し
お高呚波発生装眮のケヌスずずもに接地
GNDされおいる。むオン感応膜を具えた導電
性基䜓はむオン感応膜が管䜓に臚むように
分枝管内に保持され、リヌド線L4を介しお
可動接点S1に接続しおいる。可動接点S1近傍には
開攟の固定接点S2䞊びにそれぞれリヌド線L5お
よびL6を介しおリヌド線L1およびL2に接続した
固定接点S3およびS4が配蚭される。可動接点S1は
固定接点S2〜S4間で適宜切換えられる。
このようなプラズマ重合装眮を甚いお、導電性
基䜓のむオン感応膜䞊に所望の有機単量䜓のプ
ラズマ重合膜を圢成するためには、たず、管䜓
の底郚に有機単量䜓を入れ、管䜓を真空系
で玄10-4torrたで枛圧しお管䜓内の空気もし
くは酞玠を陀去する。次に、管䜓内の有機単
量䜓の蒞気圧を玄1torrに調敎し、高呚波電力
10Wないし100Wで〜120秒間プラズマを照射す
る。こうしお、プラズマにより励起された有機単
量䜓は基䜓のむオン感応膜䞊で重合し膜ずな
る。このずき、励起された有機単量䜓が静電的な
盞互䜜甚による拆力を受けないように、たた積極
的に加速されおむオン感応膜䞊で重合するあるい
はむオン感応膜ず化孊結合するように、可動接点
S1を固定接点S3たたはS4に接続しお基䜓の電䜍
を芏制するずよい。
このようなプラズマ重合で埗た膜はむオン感応
膜第図ず匷固に密着し、それ自䜓非垞
に緻密な膜であり、ピンホヌルもなく、むオン感
応膜の保護膜ずなるずずもに生䜓の䜓液䞭の狭雑
むオン、タンパク質、尿玠、酞アスパラギン
酞、乳酞、尿酞等、クレアチニン、アミノ酞等
の透過を阻止し、特定むオン特に氎玠むオンのみ
を遞択的に透過させる機胜を持぀。この意味で、
このプラズマ重合膜をむオン遞択分離性保護膜ず
いうこずずする。なお、この保護膜のむオン遞択
分離性は、プラズマ重合条件の遞定および䟋えば
有機単量䜓を皮以䞊甚いた堎合にはその組成比
の遞定によ぀お制埡するこずができる。
さらに、本発明者らは、䞊蚘むオン遞択分離性
保護膜に無機材料を担持させるこずによ぀お
特定むオンに察する遞択透過性をさらに向䞊させ
るこずができるこずを芋出した。このような無機
材料ずしおは癜金、金、銀等の癜金族金属やカヌ
ボンカヌボンブラツク、グラツシヌカヌボン
等、ケむ玠、アルミニりム、炭化ケむ玠、アル
ミナ等があり。これら材料は膜ずしおむオン
遞択分離性保護膜䞊に䟋えばスパツタ法で圢
成するこずができる第図参照。この無機材
料膜を芆぀おポリカヌボネヌト等適圓な保護
膜を被着しおもよい。あるいは、これら、無
機材料はむオン遞択分離性保護膜に埮粒子ずしお
分散させおもよい。
䞊蚘無機材料はむオン遞択分離性保護膜の
埮现孔の孔埄を制埡でき、䟋えば孔埄を10-4Ό
から0.1Όの範囲にわた぀お調節するこずができ
る。䟋えば、保護膜の孔埄を10-4Όに調節
すれば、氎玠むオンのみを遞択的に透過させるこ
ずができる。
発明の具䜓的䜜甚 以䞊述べたこの発明のむオンセンサヌは䜓液䞭
の特定むオンこずに氎玠むオンの濃床を電極電䜍
応答で枬定できる。この堎合、この発明のむオン
センサヌを適圓な基準電極䟋えば塩化ナトリりム
飜和カロメル電極SSCEずずもに䜓液䞭に浞
挬し、基準電極に察する起電力を電䜍差蚈で枬定
する。そしお、予め䜜補しおおいた起電力ずPHず
の盞関図から䜓液のPHを読み取る。
特に、この発明のむオンセンサヌはむンビボで
䜓液のPHを枬定するのに適しおいる。このこず
は、第図に瀺すような䜓液埪環装眮を甚いお、
以䞋の実斜䟋に瀺されおいるように蚌明されおい
る。第図に瀺す䜓液埪環装眮フロヌセル
は、䜓液流通路を暪方向に具えた本䜓を
有し、この本䜓の䞊衚面から流通路に達
しお耇数個の電極挿入孔が蚭けられおいる。
各電極挿入孔にはこの発明のむオンセンサヌ
ず基準電極ずを挿入し、流通路内に䜓液を埪
環させる。
以䞋、この発明の実斜䟋に蚘す。
実斜䟋  導電性基䜓本䜓ずしおのステンレス鋌線
SUS304、盎埄mmの呚囲をテフロン登録
商暙で絶瞁し、その露出先端面をシリコンカヌ
バむド粒埄玄8.0Ό玙およびアルミナ粒末
粒埄0.3Όで研磚、平滑化し、氎およびメタ
ノヌルで掗浄し也燥した。この基䜓本䜓の露出先
端面に癜金を高速二極匏スパツタ法200W×15
秒間により0.056Όの厚さに被着しお基䜓を䜜
補した。
次に、通垞の䞉電極匏セルを甚いお所望の電解
酞化重合を以䞋の条件の䞋でおこな぀た。
電解液プノヌル10および氎酞化ナトリり
ム30を含むメタノヌル溶液 察極癜金網 基準電極垂販の塩化ナトリりム飜和カロメル電
極SSCE 動䜜電極䞊蚘導電䜓基䜓 電極は、蒞留氎で掗浄し也燥しおから甚いた 電解電圧を掃匕し、酞化重合反応が基䜓の癜金
膜䞊で生起しおいるこずを確認した埌、印加電圧
1V察SSCEで分間定電䜍電解をおこな぀た。
こうしお基䜓の癜金膜䞊にプノヌルの電解酞化
重合䜓ポリプニレンオキシド、以䞋PPOず
いう膜が0.01Ό〜0.02Όの厚さに圢成され
た。
次に、第図に瀺したプラズマ重合装眮を甚い
おPPO膜䞊にスチレンのプラズマ重合䜓膜を圢
成し所望のむオンセンサヌを埗た。プラズマ重合
条件は次の通りであ぀た。
スチレン単量䜓蒞気圧玄1torr 高呚波電力100W プラズマ照射時間秒 このプラズマ重合䞭可動接点S1は固定接点S4ず
接続させた。
このプラズマ重合したポリスチレン膜は赀玫色
で非垞に緻密でありPPO膜ず匷固に密着しおい
た。
実隓䟋  実斜䟋で䜜補したむオンセンサヌを甚いお、
第図に瀺すフロヌセル䞭においお埪環させたり
シ血挿のPHを枬定した。基準電極ずしおSSCEを
甚いた。䞊蚘むオンセンサヌを䜜補埌盎ちに枬定
された圓該むオンセンサヌの起電力倀の経時倉化
を第図に瀺す。この堎合、起電力倀がほが䞀定
になる平衡電䜍倀の±以内の電䜍に達す
るたでの時間応答時間は玄15分であ぀た。
連続時間フロヌセル䞭で枬定した時、起電力倀
は150±察SSCEに平衡倀を瀺し
た。なお。りシ血挿のPH、炭酞ガス分圧PCO2お
よび酞玠分圧PO2を枬定開始埌分、50分、150
分および240分経過時に血液分析蚈ラゞオメヌ
タヌ瀟BMS−MK−型を甚いお枬定し、以
䞋の倀を埗た。
■■■ 亀の甲 0008 ■■■ 次に、同じむオンセンサヌを甚いお再び新鮮な
りシ血挿䞭で同様にむオンセンサヌの起電力の枬
定をおこな぀たずころ、応答時間は分以内ず倧
幅に短瞮された。
実隓䟋  りシ血挿のPHを6.6から8.4たで倉化させ、実斜
䟋のむオンセンサヌの電䜍応答を調べた枩床
37°±0.1℃。りシ血挿のPHは7.4から6.6たでは
0.1M乳酞溶液を加えるこずによ぀お、たた7.4か
ら8.4たでは新たなりシ血挿に0.1M氎酞化ナトリ
りムを加えるこずによ぀お倉化させた。結果を第
図に線ずしお瀺す。PHを酞性偎に倉化させた
堎合ずアルカリ偎に倉化させたずきの平衡電䜍は
同䞀盎線䞊にあり、その傟きは56PHで
あ぀た。たた、応答時間は玄分であ぀た。な
お。このむオンセンサヌのリン酞緩衝液における
特性は第図の線で瀺された通りであ぀た。
実隓䟋における平衡電䜍倀は150であ぀
たが、この倀から第図の盎線を甚いおPHを求
めるずPHは玄7.3ずなる。このPH倀は、実隓䟋
の実隓最終時におけるりシ血挿のPH倀7.26衚
参照ずよく䞀臎しおいる。したが぀お、このむ
オンセンサヌは埪環しおいる血挿のPHを枬定する
こずができる。
実隓䟋  りサギの動脈ず静脈ずを第図に瀺したフロヌ
セルの流通路の䞡端に接続し、実斜䟋のむ
オンセンサヌを甚いおりサギ動脈血の氎玠むオン
濃床を13.5時間連続しお枬定した。平衡電䜍倀は
150±であり、結果を第図に瀺す。なお。
りサギ動脈のPH、PCO2およびPO2は以䞋の通りあ
぀た。
PH7.37〜7.47 PCO226.5〜34.8mmHg PO2111.9〜159.2mmHg この実隓から、このむオンセンサヌは長時間に
わたりPHの枬定をおこなえるこずがわかる。
実隓䟋  実隓䟋のむオンセンサヌを甚い、フロヌセル
䞭でCO2ガスを30ml分の速床で牛血挿䞭に添加
した時のりシ血挿のPH倉化に察する平衡電䜍倀を
枬定した。結果を第図の盎線ずしお瀺す。こ
の結果からわかるように、PH6.4から7.3たでの間
で盎線は52PHの募配を持ち、これはCO2ガ
スの添加しないりシ血挿のずきのそれず近䌌しお
おり、たた電䜍倀の差も10皋床ず小さか぀
た。したが぀お、このむオンセンサヌは溶存CO2
ガスの圱響を受けずにPHの枬定ができる。
実隓䟋〜の結果を䞋蚘衚にたずめお瀺
す。
■■■ 亀の甲 0009 ■■■ 実斜䟋 〜 スチレンのプラズマ重合においお第図に瀺す
可動接点S1をそれぞれ固定接点S2およびS3ず接続
させ、プラズマ照射時間を倉えた以倖は実斜䟋
ず同様にしおむオンセンサヌを䜜補し、その特性
を調べた。結果を衚にたずめお瀺す。
■■■ 亀の甲 0010 ■■■ この結果、実斜䟋およびのむオンセンサヌ
は実斜䟋のむオンセンサヌずほが同等に䜜甚す
るがプラズマ重合膜の状態は実斜䟋のむオンセ
ンサヌよりも劣るこずがわか぀た。したが぀お、
プラズマ重合に圓り、詊料を接地偎に接続するこ
ずがより奜たしい。
実斜䟋 〜 プラズマ重合膜の皮類およびプラズマ条件を衚
に瀺すように倉えた以倖は実斜䟋ず同様にし
お各むオンセンサヌを䜜補した。
■■■ 亀の甲 0011 ■■■ こうしお埗たむオンセンサヌの特性を調べた結
果を衚にたずめお瀺す。
■■■ 亀の甲 0012 ■■■ 衚から、ビスプノヌルずメチルメトキシ
シランずの共重合膜を有するむオンセンサヌの方
がそれぞれの単量䜓単味の重合膜を有するむオン
センサヌよりもセンサヌずしおの特性が優れおい
るこずがわかる。
実斜䟋 〜 プラズマ重合膜の皮類を倉えた以倖は実斜䟋
ず同様にしおむオンセンサヌを䜜補しその特性を
調べた。結果を衚にたずめお瀺す。
■■■ 亀の甲 0013 ■■■ 実斜䟋 〜10 むオン感応膜の皮類を倉えた以倖は実斜䟋ず
同様にしおむオンセンサヌを䜜補しそのリン酞緩
衝液䞭における特性を調べた。結果を衚にたず
めお瀺す。
■■■ 亀の甲 0014 ■■■ 実斜䟋 11〜14 それぞれ実斜䟋、、およびず党く同様
にしお埗た各むオンセンサヌのプラズマ重合膜䞊
に癜金を、぀いでにその䞊にポリカヌボネヌトを
それぞれスパツタ法で被着し、所望のむオンセン
サヌを䜜補し、その特性を調べた。結果を衚に
たずめお瀺す。
■■■ 亀の甲 0015 ■■■ 実斜䟋11ず実斜䟋、実斜䟋12ず実斜䟋、実
斜䟋13ず実斜䟋、䞊びに実斜䟋14ず実斜䟋を
それぞれ比范しおわかるようにプラズマ重合膜に
癜金薄膜を担持させるこずによ぀お、平衡電䜍倀
が増倧しおおり、枬定液特に血挿䞭の劚害むオン
の圱響により受け難くな぀おいるこずがわかる。
なお、䞊蚘実斜䟋においお、ポリカヌボネヌトを
蚭けない堎合でも、同様の効果が埗られた。
実斜䟋 15〜17 それぞれ実斜䟋およびず党く同様にしお䜜
補した各むオンセンサヌのプラズマ重合膜䞊に、
それぞれアルミナAl2O3たたは炭化ケむ玠
SiCのタヌゲツトを甚いお高呚波スパツタ法
で各薄膜を10〜100nの厚さに圢成し、所望の
むオンセンサヌを䜜補した。高呚波スパツタ法
は、スパツタガスずしおアルゎンガスを甚い、ア
ルミナに぀いおは高呚波出力20W、スパツタ時間
20分の条件で、炭化ケむ玠に぀いおは高呚波出力
100W、スパツタ時間10分の条件で行぀た。
各むオンセンサヌの特性をリン酞塩緩衝溶液䞭
で枬定した。結果を衚に瀺す。
■■■ 亀の甲 0016 ■■■ 発明の具䜓的効果 以䞊述べたように、この発明のむオンセンサヌ
は䜓液血液、胃液、リンパ液甚のむオンセン
サヌずしお長時間にわた぀お機胜する。特に、こ
の発明のむオンセンサヌを血液のPHセンサヌずし
お甚いる堎合、血液䞭にはCl-、Mg2+、Ca2+、
Zn2+、Na+、K+等のむオンやアルブミン、グル
コヌス、ビリルビン、尿玠、尿酞等の化合物が共
存しおいるが、これらむオンの化合物の圱響を受
けるこずなく、PHの枬定が可胜である。特にむオ
ン遞択分離性保護膜に無機材料を担持させた圢態
のむオンセンサヌは特定むオンに察する遞択透過
性に優れおいる。さらに、この発明のむオンセン
サヌは基䜓の加工限床たで埮现化が可胜であり、
むンビボでのむオン濃床枬定に適しおいる。
【図面の簡単な説明】
第図および第図は、この発明のそれぞれ別
の態様に埓うむオンセンサヌの断面図、第図は
この発明のむオンセンサヌの䜜補に甚いられるプ
ラズマ重合装眮を瀺す抂略図、第図はこの発明
のむオンセンサヌの特性を枬定する際に甚いられ
るフロヌセルの抂略断面図、第図ないし第図
はこの発明のむオンセンサヌの特性を瀺すグラフ
図。   導電性基䜓、  むオン感応膜、
  むオン遞択分離性保護膜、  無機
材料膜。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  導電性基䜓ず該導電性基䜓の衚面に被芆され
    たヒドロキシ芳銙族化合物および窒玠含有芳銙族
    化合物よりなる矀の䞭から遞ばれた少なくずも
    皮の芳銙族化合物から電解酞化重合によ぀お誘導
    された重合䜓で圢成されたむオン感応膜ず、該む
    オン感応膜の衚面に被芆されたスチレン系化合
    物、シラン化合物、ヒドロキシ芳銙族化合物、お
    よび窒玠含有芳銙族化合物よりなる矀の䞭から遞
    ばれた少なくずも皮の有機単量䜓のプラズマ重
    合によ぀お誘導された重合䜓で圢成されたむオン
    遞択分離性保護膜を備えたこずを特城ずするむオ
    ンセンサヌ。  導電性基䜓の衚面が癜金族金属で圢成されお
    いる特蚱請求の範囲第項のむオンセンサヌ。  ヒドロキシ芳銙族化合物が䞀般匏 HO−lAr−n ここで、Arは芳銙該、は氎玠たたは眮換基、
    およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
    はArの有効原子䟡を越えないで瀺される特
    蚱請求の範囲第項たたは第項蚘茉のむオンセ
    ンサヌ。  ヒドロキシ芳銙族化合物がプノヌル、ゞメ
    チルプノヌル、−、−たたは−ヒドロキ
    シピリゞン、−たたは−ベンゞルアルコヌ
    ル、−、−たたは−ヒドロキシベンズアル
    デヒド、−、−たたは−ヒドロキシアセト
    プノン、−、−たたは−ヒドロキシプロ
    ピオプノン、−、−たたは−ベンゟプ
    ノヌル、−、−たたは−ヒドロキシベンゟ
    プノン、−、−たたは−カルボキシプ
    ノヌル、ゞプニルプノヌル、−メチル−
    −ヒドロキノリン、−ヒドロキシ−ナフ
    トキノン−−ヒドロキシプニル−−ブ
    タノン、−ゞヒドロキシ−
    −テトラヒドロナフタレン、ビスプノヌル、
    たたは−ビス−4′−ヒドロキシプニル
    ヘキサフルオロプロパンである特蚱請求の範囲第
    項蚘茉のむオンセンサヌ。  窒玠含有芳銙族化合物が䞀般匏 H2N−pAr−q ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
    およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
    はArの有効原子䟡を越えない。ただし、Arが
    窒玠原子を含む堎合はであ぀おもよいで瀺
    される特蚱請求の範囲第項たたは第項蚘茉の
    むオンセンサヌ。  窒玠含有芳銙族化合物が−ゞアミノベ
    ンれン、アニリン、−アミノベンゟトリフルオ
    リド、−アミノピリゞン、−ゞアミノピ
    リゞン、4′−メチレンゞアニリン、チラミ
    ン、−−ヒドロキシベンゞルアニリンた
    たはピロヌルである特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    むオンセンサヌ。  導電性基䜓ず、該導電性基䜓の衚面に被芆さ
    れたヒドロキシ芳銙族化合物および窒玠含有芳銙
    族化合物よりなる矀の䞭から遞ばれた少なくずも
    皮の芳銙族化合物から電解酞化重合によ぀お誘
    導された重合䜓で圢成されたむオン感応膜ず、該
    むオン感応膜の衚面に被芆されたスチレン系化合
    物、シラン化合物、ヒドロキシ芳銙族化合物、お
    よび窒玠含有芳銙族化合物よりなる矀の䞭から遞
    ばれた少なくずも皮の有機単量䜓のプラズマ重
    合によ぀お誘導された重合䜓で圢成されたむオン
    遞択分離性保護膜を備えおなり、該むオン遞択分
    離性保護膜が癜金族金属、カヌボン、ケむ玠、ア
    ルミニりム、炭化ケむ玠およびアルミナからなる
    矀の䞭から遞ばれた無機材料を担持したこずを特
    城ずするむオンセンサヌ。  導電性基䜓の衚面が癜金族金属で圢成されお
    いる特蚱請求の範囲第項蚘茉のむオンセンサ
    ヌ。  ヒドロキシ芳銙族化合物が䞀般匏 HO−lAr−n ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
    およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
    はArの有効原子䟡を越えないで瀺される特
    蚱請求の範囲第項たたは第項蚘茉のむオンセ
    ンサヌ。  ヒドロキシ芳銙族化合物がプノヌル、ゞ
    メチルプノヌル、−、−たたは−ヒドロ
    キシピリゞン、−たたは−ベンゞルアルコヌ
    ル、−、−たたは−ヒドロキシベンズアル
    デヒド、−、−たたは−ヒドロキシアセト
    プノン、−、−たたは−ヒドロキシプロ
    ピオプノン、−、−たたは−ベンゟプ
    ノヌル、−、−たたは−ヒドロキシベンゟ
    プノン、−、−たたは−カルボキシプ
    ノヌル、ゞプニルプノヌル、−メチル−
    −ヒドロキノリン、−ヒドロキシ−ナフ
    トキノン、−−ヒドロキシプニル−−
    ブタノン、−ゞヒドロキシ−
    −テトラヒドロナフタレン、ビスプノヌル
    、たたは−ビス−4′−ヒドロキシプ
    ニルヘキサフルオロプロパンである特蚱請求の
    範囲第項蚘茉のむオンセンサヌ。  窒玠含有芳銙族化合物が䞀般匏 H2N−pAr−q ここで、Arは芳銙栞、は氎玠たたは眮換基、
    およびはそれぞれ以䞊の敎数であ぀お
    はArの有効原子䟡を越えない。ただし、Arが
    窒玠原子を含む堎合はであ぀おもよいで瀺
    される特蚱請求の範囲第項たたは第項蚘茉の
    むオンセンサヌ。  窒玠含有芳銙族化合物が−ゞアミノ
    ベンれン、アニリン、−アミノベンゟトリフル
    オリド、−アミノピリゞン、−ゞアミノ
    ピリゞン、4′−メチレンゞアニリン、チラミ
    ン、−−ヒドロキシベンゞルアニリンた
    たはピロヌルである特蚱請求の範囲第項蚘茉
    のむオンセンサヌ。  無機材料がむオン遞択分離性保護膜䞊に被
    着された膜の圢態にある特蚱請求の範囲第項な
    いし第項のいずれか項に蚘茉のむオンセン
    サヌ。  無機材料がむオン遞択分離性保護膜内に含
    浞された圢態にある特蚱請求の範囲第項ないし
    第項のいずれか項に蚘茉のむオンセンサ
    ヌ。
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