JPH05281180A - マルチイオンセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本目的は寿命が尽きたイオン選択性電極だけを
新規なイオン選択性電極に交換し、他のイオン選択性電
極および外筒等の他の構成部分は継続して使用すること
ができように、分解可能なマルチイオンセンサを提供す
ることである。 【構成】本発明のマルチイオンセンサは、細径孔を有す
るイオン感応層とそのイオン感応層の周囲に形成される
導電層とその導電層から導出されるリード線３１とを備
えるイオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄと、上記細径孔
と同径の細径孔を有する導電層とその導電層から導出さ
れるリード線３１とを備える比較電極３ａと、イオン選
択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄ及び比較電極３ａの各間に配
置され、上記細径孔と同径の細径孔を有する絶縁材から
なるスペーサ４と、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄ
と比較電極３ａとスペーサ４とを各細径孔を一致させて
積層し且つ圧着するための円筒部材１及びコネクタ２
ａ，２ｂを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体試料中のナトリウ
ムイオン、カリウムイオン、塩素イオン等の多項目のイ
オン濃度の同時測定の可能なイオン選択性電極等を積層
して成るマルチイオンセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】生体試料中の電解質測定は、初期におい
ては炎光光度測定法等がその主流であったが、近年にお
いてはイオン選択性電極を用いた方法が一般的になって
いる。このイオン選択性電極方法は、測定作業の安全性
能や操作性能がよいこと、装置の小形化を図ることがで
きること、生体試料が微量であっても十分測定できるこ
と、自動分析装置への応用が可能であること等の利点が
多いので、急速に普及した。さらに最近、複数種類のイ
オン選択性電極を一体化し、多項目の同時測定の可能な
一体化マルチイオンセンサが開発されている。

【０００３】図６は、この一体化マルチイオンセンサの
構造を示す一部切欠した斜視図である。図６に示すよう
に、一体化マルチイオンセンサは、比較電極４３、ナト
リウムイオン選択性電極（Ｎａ電極）４６、カリウムイ
オン選択性電極（Ｋ電極）４５および塩素イオン選択性
電極（Ｃｌ電極）４４と、それらの電極間に配置される
硬質ポリ塩化ビニール等の絶縁材からなるスペーサ４７
とが接着されて積層されていて、その両端側にはコネク
ト部４１，４２が配置されている。上記電極４３乃至４
６、スペーサ４７およびコネクト部４１，４２の略中央
部分には、同径の細径孔が設けられている。これらの細
径孔を一致させて、電極４３乃至４６、スペーサ４７お
よびコネクト部４１，４２を接着させて一体形成するこ
とによって、一方のコネクト部４１から他方のコネクト
部４２まで貫通した貫通孔が形成される。この貫通孔
は、測定時に、生体試料を流通させるための経路（以下
「流経路」という）６である。各イオン選択性電極４４
乃至４６は、図示しないが、イオン感応層と、導電層
と、その導電層から導出されるリード線とからなる。

【０００４】コネクト部４１，４２に圧力ポンプを接続
し、上記流経路内に生体試料を流通させることによりそ
の生体試料中のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）、カリウム
イオン（Ｋ⁺）、塩素イオン（Ｃｌ^-）によって各イオン
選択性電極のイオン感応層が感応し、比較電極との間に
電位差を生じさせる。その電位差を各イオン選択性電極
毎に検出することによって、各イオン濃度を一時に測定
することができる。

【０００５】このような、イオン濃度を電気的に検出す
る一体化マルチイオンセンサにおいては、電極間の電気
的な独立性を保持させることが、検出性能を維持させる
上で、重要な条件の一つである。そこで、現在の一体化
マルチイオンセンサは、イオン選択性電極、比較電極、
スペーサおよびコネクト部を接着し、一体形成化されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この一体化マ
ルチイオンセンサには、次のような欠点がある。すなわ
ち、いずれかのイオン選択性電極の寿命がイオン感応層
の劣化等によって尽き検出能が低下したときには、この
一体化マルチイオンセンサの使用価値はなくなり、たと
え他のイオン選択性電極の寿命が尽きていない場合であ
っても、他の新しい一体化マルチイオンセンサに交換し
なければならない。すなわち、従来の一体化マルチイオ
ンセンサの経済的及び時間的効率は、非常に悪かった。
そのため、使用者側は、その都度、新規な一体化マルチ
イオンセンサを補充しなけらばならず、経済的及び時間
的な負担を強いられていた。

【０００７】本発明は、上述した事情に対処すべくなさ
れたもので、その目的は、寿命が尽きたイオン選択性電
極だけを新規なイオン選択性電極に交換し、他のイオン
選択性電極および外筒等の他の構成部分は継続して使用
することができるマルチイオンセンサを提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し且つ目的を達成するために次のような手段を講じたこ
とを特徴としている。すなわち、本発明によるマルチイ
オンセンサは、細径孔を有するイオン感応層とそのイオ
ン感応層の周囲に形成される導電層とその導電層から導
出されるリード線とを備える複数のイオン選択性電極板
と、上記細径孔と同径の細径孔を有する導電層とその導
電層から導出されるリード線とを備える比較電極板と、
上記複数のイオン選択性電極板および上記比較電極板の
各間に配置され、上記細径孔と同径の細径孔を有する絶
縁材からなる絶縁板と、

【０００９】上記複数のイオン選択性電極板、上記比較
電極板および上記絶縁板を各細径孔を一致させて積層し
且つ圧着するための圧着手段とを具備し、この圧着手段
は上記複数のイオン選択性電極板、上記比較電極板およ
び上記絶縁板に対する圧着を解除可能であることを特徴
とする。

【００１０】

【作用】本発明によるマルチイオンセンサによれば、各
細径孔を一致して積層され且つ圧着された複数のイオン
選択性電極、比較電極および絶縁板の該圧着を解除する
ことによって、上記複数のイオン選択性電極、上記比較
電極および上記絶縁板を分解することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明によるマルチイ
オンセンサの一実施例を説明する。図１は本発明の一実
施例としてのマルチイオンセンサを各構成要素に分解し
た状態を示す図であり、図２は図１に示す各構成要素を
組み合わせ一体化したときのマルチイオンセンサの全体
形状を示す斜視図であり、図３は図２に示すマルチイオ
ンセンサの正面図であり、図４は図１に示すイオン選択
性電極、パッキンおよびスペーサの正面図であり、図５
は図３のＶ−Ｖ線に沿う平面において切断した横断面図
である。

【００１２】本発明によるマルチイオンセンサは、後述
する各構成部材の組み立て又は分解が可能なことを特徴
とするものであって、各構成部材を組み立てマルチイオ
ンセンサとして使用可能な状態を組立状態といい、分解
した状態を分解状態というものとする。以下に、この各
構成部材について説明する。

【００１３】図１に示すように、本実施例のマルチイオ
ンセンサは、円筒部材（カートリッジ）１内に図示した
配列で比較電極３ａ、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３
ｄ、スペーサ４およびゴムパッキン５を積層し、、それ
をコネクタ２ａ，２ｂで両側から押圧し圧着することに
より上記組立状態と成る。一方、コネクタ２ａ，２ｂを
円筒部材１から分離し、上記積層部材の圧着を解消する
ことによって、容易に上記分離状態を得ることができ
る。

【００１４】比較電極３ａは、導電材からなる円板状の
部材であり、その一部からリード線３１が外部のイオン
測定機器に向かって導出されている。さらに、比較電極
３ａの中央部分には細径孔が貫通されている。イオン選
択性電極、すなわちナトリウムイオン選択性電極（Ｎａ
電極）３ｄ，カリウムイオン選択性電極（Ｋ電極）３
ｃ，塩素イオン選択性電極（Ｃｌ電極）３ｂの中央部分
にも、比較電極３ａと同様の細径孔が貫通されている。
この細径孔の周囲には、従来のイオン選択性電極と同
様、イオン濃度測定目的に応じた種類の各イオン感応層
が形成されていて、その層の外周には導電層が形成され
て成り、この導電層の一部にはリード線３１が外部のイ
オン測定機器に向かって導出されている。なお、イオン
選択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄの両面には、図４および図
５に示すように、組み立ての際、該細径孔とスペーサ４
およびパッキン５の細径孔とを容易に一致できるよう
に、スペーサ４およびパッキン５を嵌入する凹状の内円
およびその嵌入位置を定めるための凸部が形成されてい
る。

【００１５】スペーサ４は、イオン選択性電極３ｂ，３
ｃ，３ｄの上記内円に一致する径の円板状であって上記
凸部に一致するくぼみを備えた部材である。このスペー
サ４にも、上記電極３ａ乃至３ｄと同様、その中央部分
に細径孔が形成されている。このスペーサ４は硬質ポリ
塩化ビニール等の絶縁材料からなり、該マルチセンサを
組み立てる際には、上記電極３ａ乃至３ｄの各間に介在
し、各電極３ａ乃至３ｄそれぞれの電気的独立性を維持
する。パッキン５は、スペーサ４と同径の円板状の部材
である。この中央部分にも、同様の細径孔が形成されて
いる。なお、パッキン５の外縁は、イオン選択性電極３
ｂ，３ｃ，３ｄの上記凸部に応じて、一部切削されてい
る。このパッキン５は、疎水性の柔質材、例えばゴム材
からなり、組み立て時に形成される流経路６内の漏水を
防止する。

【００１６】図１乃至図５に示すように、円筒部材１
は、強固な材質、例えばステンレス等の金属からなり、
比較電極３ａ、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄ、ス
ペーサ４およびゴムパッキン５をその細径孔を一致させ
て流経路６を形成して装入可能な空洞部を有する両側が
開口した円筒形の部材である。その円筒部材１の側壁に
は、スリット１１が該円筒部材１の一開口部から他の開
口部にかけてその長尺方向に沿って形成されている。こ
のスリット１１は、上記各電極３ａ乃至３ｄのリード線
３１を通過させるためのものである。なお、この円筒部
材１の両開口付近の内周面には、ねじ受１２，１３が形
成されている。

【００１７】コネクタ２ａ，２ｂは、硬質ポリ塩化ビニ
ール等の絶縁材からなり、円筒部材１の内径と略同径の
円柱部分と、当該マルチイオンセンサの流経路６内に生
体試料を流通させるためのポンプと係合するためのコネ
クト部２４，２５とからなる。コネクタ２ａ，２ｂの中
央部分には、上記電極３ａ乃至３ｄ等と同様の細径孔が
その長尺方向に沿って貫通されている。円柱部分の外周
には、上記円筒部材１のねじ受１２，１３と係合するね
じ山２２，３３が形成されている。コネクタ２ａ，２ｂ
は、円筒部材１に対して、ねじ込み操作することにより
簡易に装着でき、そのねじ込み操作と逆操作することに
より簡易に分離することができる。

【００１８】上記各構成部材を組み立てて、マルチイオ
ンセンサを得るためには、まず、円筒部材１の空洞部内
に、比較電極３ａ、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３
ｄ、スペーサ４およびパッキン５を、図１に示すよう
に、配列して積層する。この積層作業は、イオン選択性
電極３ｂ，３ｃ，３ｄの各内円にスペーサ４およびパッ
キン５を接合させて行うことによって簡易に行うことが
できる。なお、このとき、円筒部材１に、分離する必要
の少ないコネクタ２ａおよび比較電極３ａを予め装着し
ておくことにより、この積層作業をより簡易化すること
ができる。そして、円筒部材１の両開口部からコネクタ
２ａ，２ｂを十分ねじ込み、積層している比較電極３
ａ、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，３ｄ、スペーサ４お
よびパッキン５を圧着する。これによって、図５に示す
ように、比較電極３ａ、イオン選択性電極３ｂ，３ｃ，
３ｄ、スペーサ４、パッキン５およびコネクタ２ａ，２
ｂを一体化し、それらの各細径孔は連携して一の流経路
６が形成され、図２および図３に示すようなマルチイオ
ンセンサを得ることができる。なお、このマルチイオン
センサのいずれかのイオン選択性電極の寿命が尽きた、
該イオン選択性電極を新規なものに交換するときには、
上記組立ての手順と逆の手順で当該マルチイオンセンサ
を分解し、該イオン選択性電極を新規な該イオン選択性
電極に置換し、再度上記組立ての手順にしたがって組み
立てる。

【００１９】以上のように、この実施例によるマルチイ
オンセンサは、いずれかのイオン選択性電極の寿命がイ
オン感応層の劣化等によって尽き検出能が低下したとき
には、その寿命が尽きたイオン選択性電極だけを新規な
イオン選択性電極に簡単な作業で交換することができ
る。これによって、従来のように、いずれか一のイオン
選択性電極の寿命が尽きたときには該マルチイオンセン
サを破棄し新規なマルチイオンセンサを補充という経済
的及び時間的効率の悪い対処をする必要がなく、その寿
命が尽きたイオン選択性電極だけを交換すればよく、非
常に経済的及び時間的効率の向上を図ることができ、使
用者側の経済的及び時間的な負担を軽減することができ
る。

【００２０】本発明は上述した実施例に限定されること
なく、種々変形して実施例可能である。例えば、上記実
施例のマルチイオンセンサは、３個のイオン選択性電極
を用いているが、４個以上のイオン選択性電極を用いて
もよく、この場合、それに応じた長さの円筒部材を使用
することにより容易に達成できる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、マルチイ
オンセンサを分解可能としたことによって、いずれかの
イオン選択性電極の寿命が尽きたときには、そのイオン
選択性電極だけを新規なイオン選択性電極に交換し、他
のイオン選択性電極および外筒等の他の構成部分は継続
して使用することができることによって、経済的及び時
間的効率のよいマルチイオンセンサを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のマルチイオンセンサを各構成部材
に分解した状態を示す分解図。

【図２】図１に示す各構成要素を組み合わせ一体化した
ときのマルチイオンセンサの全体形状を示す斜視図。

【図３】図２に示すマルチイオンセンサの正面図。

【図４】図１に示すイオン選択性電極、パッキンおよび
スペーサの正面図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う平面において切断したマ
ルチイオンセンサの横断面図。

【図６】従来の一体化マルチイオンセンサの構造を示す
一部切欠した斜視図。

【符号の説明】

１…円筒部材、２ａ，２ｂ…コネクタ、３ａ…比較電
極、３ｂ…塩素イオン選択性電極、３ｃ…カリウムイオ
ン選択性電極、３ｄ…ナトリウムイオン選択性電極、４
…スペーサ、５…パッキン、６…流経路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細径孔を有するイオン感応層と該イオン
   感応層の周囲に形成される導電層とその導電層から導出
   されるリード線とを備える複数のイオン選択性電極板
   と、 前記細径孔と同径の細径孔を有する導電層と該導電層か
   ら導出されるリード線とを備える比較電極板と、 前記複数のイオン選択性電極板および前記比較電極板の
   各間に配置され、前記細径孔と同径の細径孔を有する絶
   縁材からなる絶縁板と、 前記複数のイオン選択性電極板、前記比較電極板および
   前記絶縁板を各細径孔を一致させて積層し且つ圧着する
   ための手段とを具備し、前記手段は前記複数のイオン選
   択性電極板、前記比較電極板および前記絶縁板の圧着を
   解除可能であることを特徴とするマルチイオンセンサ。