JPH09178697A - ｐＨセンサ - Google Patents
ｐＨセンサInfo
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- JPH09178697A JPH09178697A JP7353719A JP35371995A JPH09178697A JP H09178697 A JPH09178697 A JP H09178697A JP 7353719 A JP7353719 A JP 7353719A JP 35371995 A JP35371995 A JP 35371995A JP H09178697 A JPH09178697 A JP H09178697A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｐＨ−ＩＳＦＥＴを用いたｐＨセンサにおい
て検出電圧の各種要因によるドリフトの影響を抑制して
測定精度を向上させる。 【解決手段】 細管１内に検知部が細管先端部から露出
するように測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５を装着すると共
に、細管先端部に測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と液絡可能
にｐＨ緩衝液を保持する保液部４を設け、この保液部に
参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び擬似比較電極７を装着す
る。この擬似比較電極に対する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ
５及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６の検知電圧の電圧差を
検出させるように、測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、参照用
ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び擬似比較電極７からリード線５
ａ、６ａ、７ａを細管１の外部へ導出する。
て検出電圧の各種要因によるドリフトの影響を抑制して
測定精度を向上させる。 【解決手段】 細管１内に検知部が細管先端部から露出
するように測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５を装着すると共
に、細管先端部に測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と液絡可能
にｐＨ緩衝液を保持する保液部４を設け、この保液部に
参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び擬似比較電極７を装着す
る。この擬似比較電極に対する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ
５及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６の検知電圧の電圧差を
検出させるように、測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、参照用
ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び擬似比較電極７からリード線５
ａ、６ａ、７ａを細管１の外部へ導出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用或はその他
の化学技術分野で用いられるｐＨ感応性のＩＳＦＥＴで
あるｐＨ−ＩＳＦＥＴ（ｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ
ＦＥＴ）を用いたｐＨセンサに関するものである。
の化学技術分野で用いられるｐＨ感応性のＩＳＦＥＴで
あるｐＨ−ＩＳＦＥＴ（ｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ
ＦＥＴ）を用いたｐＨセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＩＳＦＥＴを用いたｐＨの測定
方法は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ−Ｂｉｏｍｅｄ−Ｅｎ
ｇ．２１、 ４８１−７（１９７４）により始めて提案さ
れた。この場合、測定用電極としては、半導体であるｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴを用いたのに対して、比較電極としては
銀／塩化銀電極、飽和カロメル電極等の古典的な液絡式
電極、つまり金属をべースとする電極を使用していた。
したがって、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び比較電極の電位の経
時的ドリフト特性、各種誘導ノイズに対する感受性、さ
らには温度特性が互に異ることにより、ｐＨ検知信号の
経時的ドリフトが大きく、各種誘導ノイズの影響も受け
易く、温度補償も困難である等の問題点を有していた。
特に、生体内でのｐＨ測定では、体外で事前の校正を実
施しても体外と体内の測定環境が異なるために、これら
の問題が顕著になり、信頼性の高い測定は困難であっ
た。
方法は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ−Ｂｉｏｍｅｄ−Ｅｎ
ｇ．２１、 ４８１−７（１９７４）により始めて提案さ
れた。この場合、測定用電極としては、半導体であるｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴを用いたのに対して、比較電極としては
銀／塩化銀電極、飽和カロメル電極等の古典的な液絡式
電極、つまり金属をべースとする電極を使用していた。
したがって、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び比較電極の電位の経
時的ドリフト特性、各種誘導ノイズに対する感受性、さ
らには温度特性が互に異ることにより、ｐＨ検知信号の
経時的ドリフトが大きく、各種誘導ノイズの影響も受け
易く、温度補償も困難である等の問題点を有していた。
特に、生体内でのｐＨ測定では、体外で事前の校正を実
施しても体外と体内の測定環境が異なるために、これら
の問題が顕著になり、信頼性の高い測定は困難であっ
た。
【０００３】そこで、特開昭５４−８１８９７号公報に
より、比較電極としてイオン不感応性のゲートを有する
ＩＳＦＥＴを採用したｐＨセンサが提案された。このｐ
Ｈセンサは、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ、イオン不感応性ＦＥＴ
及び疑似比較電極をいずれも被測定溶液に浸漬して、疑
似比較電極に対するｐＨ−ＩＳＦＥＴ及びイオン不感応
性ＦＥＴの検知電圧の差動電圧を測定するもので、測定
用及び参照用電極の双方にＦＥＴを用いたことにより、
前述の金属電極との組合わせの場合に比べて経時的ドリ
フト特性、誘導ノイズの感受性及び温度特性が類似し、
したがって差動検出によりこれらの要因を相殺すること
が原理的には可能になる。
より、比較電極としてイオン不感応性のゲートを有する
ＩＳＦＥＴを採用したｐＨセンサが提案された。このｐ
Ｈセンサは、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ、イオン不感応性ＦＥＴ
及び疑似比較電極をいずれも被測定溶液に浸漬して、疑
似比較電極に対するｐＨ−ＩＳＦＥＴ及びイオン不感応
性ＦＥＴの検知電圧の差動電圧を測定するもので、測定
用及び参照用電極の双方にＦＥＴを用いたことにより、
前述の金属電極との組合わせの場合に比べて経時的ドリ
フト特性、誘導ノイズの感受性及び温度特性が類似し、
したがって差動検出によりこれらの要因を相殺すること
が原理的には可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常ｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴのｐＨ感応性ゲートは、窒化珪素や５酸
化タンタル等の無機物薄膜であるのに対してイオン不感
応性ゲートとしてはバリレンやテフロン等の疎水性高分
子薄膜が用いられており（電気化学５０、６４−７１
（１９８２））したがって双方の経時的ドリフト特性、
誘導ノイズ感受性及び温度特性を高精度に揃えることは
困難である。また、双方のゲート膜の製膜工程も異なる
ためにＦＥＴ特性も変化することにより、双方の前述の
諸特性を揃えることは一層困難になる。さらに、疎水性
高分子をゲートとするイオン不感応性ＦＥＴは、被測定
溶液のイオン強度に感応することからも問題がある。つ
まり、ｐＨの差動検出方式であっても経時的ドリフト、
各種誘導ノイズ、温度変化等による電位ドリフトを精度
良く補償することは依然困難であった。特に、生体内で
の測定に対しては体外の測定結果で校正しようとしても
測定環境が大きく異なり、各種ドリフトの補償は一層困
難であった。
Ｈ−ＩＳＦＥＴのｐＨ感応性ゲートは、窒化珪素や５酸
化タンタル等の無機物薄膜であるのに対してイオン不感
応性ゲートとしてはバリレンやテフロン等の疎水性高分
子薄膜が用いられており（電気化学５０、６４−７１
（１９８２））したがって双方の経時的ドリフト特性、
誘導ノイズ感受性及び温度特性を高精度に揃えることは
困難である。また、双方のゲート膜の製膜工程も異なる
ためにＦＥＴ特性も変化することにより、双方の前述の
諸特性を揃えることは一層困難になる。さらに、疎水性
高分子をゲートとするイオン不感応性ＦＥＴは、被測定
溶液のイオン強度に感応することからも問題がある。つ
まり、ｐＨの差動検出方式であっても経時的ドリフト、
各種誘導ノイズ、温度変化等による電位ドリフトを精度
良く補償することは依然困難であった。特に、生体内で
の測定に対しては体外の測定結果で校正しようとしても
測定環境が大きく異なり、各種ドリフトの補償は一層困
難であった。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みて、検出電
圧の各種要因によるドリフトの影響を抑制して測定精度
を向上させ得るｐＨ−ＩＳＦＥＴを用いたｐＨセンサを
提供することを目的とする。
圧の各種要因によるドリフトの影響を抑制して測定精度
を向上させ得るｐＨ−ＩＳＦＥＴを用いたｐＨセンサを
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、細管内に検知部が細管先端部から露出す
るように測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴを装着すると共に、細
管先端部に測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴと液絡可能にｐＨ緩
衝液を保持する保液部を設け、この保液部に参照用ｐＨ
−ＩＳＦＥＴ及び擬似比較電極を装着し、この擬似比較
電極に対する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び参照用ｐＨ−
ＩＳＦＥＴの検知電圧の電圧差を検出させるように、測
定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び擬
似比較電極からリード線を細管外に導出したことを特徴
とする。
成するために、細管内に検知部が細管先端部から露出す
るように測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴを装着すると共に、細
管先端部に測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴと液絡可能にｐＨ緩
衝液を保持する保液部を設け、この保液部に参照用ｐＨ
−ＩＳＦＥＴ及び擬似比較電極を装着し、この擬似比較
電極に対する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び参照用ｐＨ−
ＩＳＦＥＴの検知電圧の電圧差を検出させるように、測
定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び擬
似比較電極からリード線を細管外に導出したことを特徴
とする。
【０００７】測定時に、測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴは、擬
似比較電極に対して被測定液のｐＨに対応したレベルの
電圧を検知する。一方、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴは、ｐ
Ｈ緩衝液のｐＨ緩衝作用で被測定液のｐＨには不感であ
り、ｐＨ緩衝液のｐＨのみを検知する。誘導電圧もしく
温度が変動すると、双方のｐＨ−ＩＳＦＥＴの検知電圧
は、同方向へ同電圧レベルだけ変動し、双方のｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴの検知電圧の差動出力は変動しない。さらに、
双方ともｐＨ−ＩＳＦＥＴであり、その経時的ドリフト
特性は類似するために、この種のドリフトも容易に相殺
される。
似比較電極に対して被測定液のｐＨに対応したレベルの
電圧を検知する。一方、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴは、ｐ
Ｈ緩衝液のｐＨ緩衝作用で被測定液のｐＨには不感であ
り、ｐＨ緩衝液のｐＨのみを検知する。誘導電圧もしく
温度が変動すると、双方のｐＨ−ＩＳＦＥＴの検知電圧
は、同方向へ同電圧レベルだけ変動し、双方のｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴの検知電圧の差動出力は変動しない。さらに、
双方ともｐＨ−ＩＳＦＥＴであり、その経時的ドリフト
特性は類似するために、この種のドリフトも容易に相殺
される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１及び図２を基に本発明の一実
施形態によるｐＨセンサを説明する。図１において、細
管１の内部には、その先端部に装着され、かつ液絡口２
が穿孔された合成樹脂製ホルダ３から先端部の検知部５
ｂを細管外へ露出させた室温で約６０ｍＶ／ｐＨ程度の
ｐＨ感度を有する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と、液絡口
２を通してｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と液絡可能なほぼ同一の
ｐＨ感度を有する同タイプの参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６
と、擬似比較電極７とが装着されている。
施形態によるｐＨセンサを説明する。図１において、細
管１の内部には、その先端部に装着され、かつ液絡口２
が穿孔された合成樹脂製ホルダ３から先端部の検知部５
ｂを細管外へ露出させた室温で約６０ｍＶ／ｐＨ程度の
ｐＨ感度を有する測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と、液絡口
２を通してｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と液絡可能なほぼ同一の
ｐＨ感度を有する同タイプの参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６
と、擬似比較電極７とが装着されている。
【０００９】この擬似比較電極からは電極電圧測定用リ
ード線７ａが、また測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５及び参照
用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６からはそれぞれのドレイン及びソ
ース用リード線５ａ、６ａ（いずれも簡単のために１本
で示す）が導出されて、細管後端部のソケット８に接続
している。細管１の途中には、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び
擬似比較電極７を支持し、かつリード線５ａ、６ａを通
過させる合成樹脂製ホルダ３ａが液密状態に装着されて
いる。
ード線７ａが、また測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５及び参照
用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６からはそれぞれのドレイン及びソ
ース用リード線５ａ、６ａ（いずれも簡単のために１本
で示す）が導出されて、細管後端部のソケット８に接続
している。細管１の途中には、ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６及び
擬似比較電極７を支持し、かつリード線５ａ、６ａを通
過させる合成樹脂製ホルダ３ａが液密状態に装着されて
いる。
【００１０】このホルダ及び実質上の細管先端部となる
合成樹脂製ホルダ３間には、充填されたリン酸塩、クエ
ン酸塩等の周知の定ｐＨのｐＨ緩衝溶液を保持する保液
部４が形成されている。これらのｐＨ緩衝溶液には、電
気抵抗を減らすために塩化カリウム等の電解質を添加し
ても良い。また、液絡口２からｐＨ緩衝溶液が僅かづつ
漏出し、被測定液を汚染させることが懸念される場合、
ｐＨ緩衝溶液としては、より緩衝能の弱い溶液、例えば
乳酸リンゲル液、生理食塩水等を用いることもできる。
擬似比較電極７は、これらの溶液に溶解しないＡｇ／Ａ
ｇＣｌ線或は白金、金、銀、炭素等により製作する。
合成樹脂製ホルダ３間には、充填されたリン酸塩、クエ
ン酸塩等の周知の定ｐＨのｐＨ緩衝溶液を保持する保液
部４が形成されている。これらのｐＨ緩衝溶液には、電
気抵抗を減らすために塩化カリウム等の電解質を添加し
ても良い。また、液絡口２からｐＨ緩衝溶液が僅かづつ
漏出し、被測定液を汚染させることが懸念される場合、
ｐＨ緩衝溶液としては、より緩衝能の弱い溶液、例えば
乳酸リンゲル液、生理食塩水等を用いることもできる。
擬似比較電極７は、これらの溶液に溶解しないＡｇ／Ａ
ｇＣｌ線或は白金、金、銀、炭素等により製作する。
【００１１】このように構成されたｐＨセンサ９には、
図２に説明する測定器本体を接続することにより、ｐＨ
測定装置として実施できる。即ち、この測定器本体は、
ソケット８に接続するコネクタ１１と、双方のｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴ５、６に同一の定電流を供給する定電流回路１
２、１２ａと、擬似比較電極７を基準とする双方のソー
ス電位を検出する演算増幅器１３、１３ａと、これらの
出力電圧信号の差電圧を差動増幅式に検出する演算増幅
器１４と、その出力電圧信号をディジタル化して取込
み、メモリ１６と協働して下記の式（１）に従いｐＨ値
を演算するＣＰＵ１５と、ｐＨ値を数値表示もしくはプ
リントアウトさせる出力部１７とを備えている。
図２に説明する測定器本体を接続することにより、ｐＨ
測定装置として実施できる。即ち、この測定器本体は、
ソケット８に接続するコネクタ１１と、双方のｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴ５、６に同一の定電流を供給する定電流回路１
２、１２ａと、擬似比較電極７を基準とする双方のソー
ス電位を検出する演算増幅器１３、１３ａと、これらの
出力電圧信号の差電圧を差動増幅式に検出する演算増幅
器１４と、その出力電圧信号をディジタル化して取込
み、メモリ１６と協働して下記の式（１）に従いｐＨ値
を演算するＣＰＵ１５と、ｐＨ値を数値表示もしくはプ
リントアウトさせる出力部１７とを備えている。
【００１２】 ｐＨ＝ｐＨo ＋（ΔＶ−ΔＶo ）／Ｓ ………（１）
【００１３】ここで、ｐＨo はｐＨ緩衝溶液のｐＨ値、
ΔＶo は校正時のＶS −ＶSR、ΔＶは測定時のＶS −Ｖ
SR、Ｓは予め確認してあるｐＨセンサ９のｐＨ感度（ｍ
Ｖ／ｐＨ）である。尚、ＶS 及びＶSRはそれぞれ測定用
及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６のソース電位であ
る。
ΔＶo は校正時のＶS −ＶSR、ΔＶは測定時のＶS −Ｖ
SR、Ｓは予め確認してあるｐＨセンサ９のｐＨ感度（ｍ
Ｖ／ｐＨ）である。尚、ＶS 及びＶSRはそれぞれ測定用
及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６のソース電位であ
る。
【００１４】メモリ１６には、ｐＨo 及びＳを予め設定
しておく。ＣＰＵ１５は、測定に際して校正指令信号に
応答して校正状態でΔＶo を検出してメモリ１６に格納
させる。校正用溶液としては通常保液部に充填されてい
るのと同一のｐＨ緩衝溶液を用いるか、或は異った緩衝
溶液を用いることもできる。測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５
の検知部５ｂを校正用液に浸漬させた状態で、参照用ｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴ６は液絡口２を通して校正用液に対して
液絡され、擬似比較電極７に対してはｐＨ−ＩＳＦＥＴ
５と同程度の誘導雑音電圧が惹起され、温度も同程度と
なる。擬似比較電極７に対してはｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、
６には校正用液に対してほぼ同じ入力条件で検知を行
う。演算増幅器１４には双方のｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６
のスレショールド電圧等の特性の差及び校正溶液と保液
部に充填されたｐＨ緩衝溶液のｐＨの差に起因して電圧
ΔＶo が検出される。
しておく。ＣＰＵ１５は、測定に際して校正指令信号に
応答して校正状態でΔＶo を検出してメモリ１６に格納
させる。校正用溶液としては通常保液部に充填されてい
るのと同一のｐＨ緩衝溶液を用いるか、或は異った緩衝
溶液を用いることもできる。測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５
の検知部５ｂを校正用液に浸漬させた状態で、参照用ｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴ６は液絡口２を通して校正用液に対して
液絡され、擬似比較電極７に対してはｐＨ−ＩＳＦＥＴ
５と同程度の誘導雑音電圧が惹起され、温度も同程度と
なる。擬似比較電極７に対してはｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、
６には校正用液に対してほぼ同じ入力条件で検知を行
う。演算増幅器１４には双方のｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６
のスレショールド電圧等の特性の差及び校正溶液と保液
部に充填されたｐＨ緩衝溶液のｐＨの差に起因して電圧
ΔＶo が検出される。
【００１５】次いで、測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ５の検知
部５ｂを被測定液に浸漬させると、参照用ｐＨ−ＩＳＦ
ＥＴ６にはｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と同程度の誘導雑音電圧
が惹起され、温度も同程度となるが、ｐＨ緩衝溶液によ
り被測定液のｐＨに対しては不感となる。校正時或は測
定中にｐＨ−ＦＥＴ５、６の誘導雑音電圧が変動した
り、温度が変動しても同タイプのＦＥＴ特性であること
により、演算増幅器１３、１３ａで検出される誘導雑音
電圧は連動して変動し、演算増幅器１４では両者の変動
が相殺された状態でｐＨ−ＩＳＦＥＴ５の検知した被測
定液のｐＨに相当するΔＶが高精度で検出される。ＣＰ
Ｕ１５は測定指令信号に応答して式（１）の演算を行
い、被測定液体のｐＨ値を出力させる。さらに、校正時
或は測定中に進行するｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６の検出電
圧の経時的ドリフトも演算増幅器１４で相殺されて増幅
される。
部５ｂを被測定液に浸漬させると、参照用ｐＨ−ＩＳＦ
ＥＴ６にはｐＨ−ＩＳＦＥＴ５と同程度の誘導雑音電圧
が惹起され、温度も同程度となるが、ｐＨ緩衝溶液によ
り被測定液のｐＨに対しては不感となる。校正時或は測
定中にｐＨ−ＦＥＴ５、６の誘導雑音電圧が変動した
り、温度が変動しても同タイプのＦＥＴ特性であること
により、演算増幅器１３、１３ａで検出される誘導雑音
電圧は連動して変動し、演算増幅器１４では両者の変動
が相殺された状態でｐＨ−ＩＳＦＥＴ５の検知した被測
定液のｐＨに相当するΔＶが高精度で検出される。ＣＰ
Ｕ１５は測定指令信号に応答して式（１）の演算を行
い、被測定液体のｐＨ値を出力させる。さらに、校正時
或は測定中に進行するｐＨ−ＩＳＦＥＴ５、６の検出電
圧の経時的ドリフトも演算増幅器１４で相殺されて増幅
される。
【００１６】尚、別の実施形態として、液絡部は前述の
穿孔式に代えて、多孔性ガラスや多孔性高分子膜にする
等の変形が可能である。細管は用途によっては可撓性に
したり、長い寸法にすることもできる。測定用ｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴ５と液絡可能な保液部としては、内部に参照用
ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６と、擬似比較電極７とが挿入され、
かつｐＨ緩衝液を保持した親水性高分子ゲルにすること
もできる。
穿孔式に代えて、多孔性ガラスや多孔性高分子膜にする
等の変形が可能である。細管は用途によっては可撓性に
したり、長い寸法にすることもできる。測定用ｐＨ−Ｉ
ＳＦＥＴ５と液絡可能な保液部としては、内部に参照用
ｐＨ−ＩＳＦＥＴ６と、擬似比較電極７とが挿入され、
かつｐＨ緩衝液を保持した親水性高分子ゲルにすること
もできる。
【００１７】
【実施例】イヌの胃内のｐＨについて試験測定するため
に、実施例として図１における細管１を外径２．５ｍ
ｍ、長さ１５０ｃｍのテトラフロロエチレンカテーテル
とし、その先端部に同様な構造で測定用ｐＨ−ＩＳＦＥ
Ｔ、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び疑似比較電極を装着し
てｐＨセンサを構成すると共に、図２に示す測定器本体
に接続した。また、疑似比較電極には表面を塩素化した
銀線を用い、ｐＨ緩衝液の保液部４は０．９％食塩を含
有するｐＨ６．８６のリン酸緩衝液とし、測定用及び参
照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴのｐＨ感度はいずれも３７℃で５
７ｍＶ／ｐＨのものにした。
に、実施例として図１における細管１を外径２．５ｍ
ｍ、長さ１５０ｃｍのテトラフロロエチレンカテーテル
とし、その先端部に同様な構造で測定用ｐＨ−ＩＳＦＥ
Ｔ、参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び疑似比較電極を装着し
てｐＨセンサを構成すると共に、図２に示す測定器本体
に接続した。また、疑似比較電極には表面を塩素化した
銀線を用い、ｐＨ緩衝液の保液部４は０．９％食塩を含
有するｐＨ６．８６のリン酸緩衝液とし、測定用及び参
照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴのｐＨ感度はいずれも３７℃で５
７ｍＶ／ｐＨのものにした。
【００１８】イヌの胃内に内視鏡を挿入し、そのチャネ
ル孔より校正に用いるのと同じ０．９％食塩含有のリン
酸緩衝溶液を予め注入した。体外でゼロ点校正後のこの
実施例によるｐＨセンサを同じ内視鏡チャンネルを経由
させて胃内に挿入し、疑似比較電極に対する測定用ｐＨ
−ＩＳＦＥＴのソース電位Ｖs 及び参照用ｐＨ−ＩＳＦ
ＥＴのソース電位Ｖsr並にその差動電圧ΔＶ、ΔＶo を
測定し、下記の表１の結果を得た。尚、試験＃１、２、
及び３はそれぞれ異る日に実施した。
ル孔より校正に用いるのと同じ０．９％食塩含有のリン
酸緩衝溶液を予め注入した。体外でゼロ点校正後のこの
実施例によるｐＨセンサを同じ内視鏡チャンネルを経由
させて胃内に挿入し、疑似比較電極に対する測定用ｐＨ
−ＩＳＦＥＴのソース電位Ｖs 及び参照用ｐＨ−ＩＳＦ
ＥＴのソース電位Ｖsr並にその差動電圧ΔＶ、ΔＶo を
測定し、下記の表１の結果を得た。尚、試験＃１、２、
及び３はそれぞれ異る日に実施した。
【００１９】
【表１】
【００２０】体外での校正時のＶsr及びＶs は経時的に
１０ｍＶ弱ドリフトしているが、ΔＶo はほぼ一定に留
まっている。一方、胃内では生体誘導によるドリフトが
生じ、１回目の試験ではＶsrは１１９８ｍＶから１１６
９ｍＶと２９ｍＶ（０．５１ｐＨに相当）変化した。し
かしながら、Ｖs も１４５３ｍＶから１４２５ｍＶと２
８ｍＶドリフトするために、ΔＶo は２５６ｍＶであ
り、校正時とほぼ同じであり、同一ｐＨの被試験液に対
してほぼ同一ｐＨ値が検知された。
１０ｍＶ弱ドリフトしているが、ΔＶo はほぼ一定に留
まっている。一方、胃内では生体誘導によるドリフトが
生じ、１回目の試験ではＶsrは１１９８ｍＶから１１６
９ｍＶと２９ｍＶ（０．５１ｐＨに相当）変化した。し
かしながら、Ｖs も１４５３ｍＶから１４２５ｍＶと２
８ｍＶドリフトするために、ΔＶo は２５６ｍＶであ
り、校正時とほぼ同じであり、同一ｐＨの被試験液に対
してほぼ同一ｐＨ値が検知された。
【００２１】つまり、従来のように銀／塩化銀の比較電
極と測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴからなるｐＨセンサで測定
すると、胃内のｐＨは２８／５７＝０．４９ｐＨの測定
誤差を生じる可能性があるのに対し、本発明の差動方式
による誤差は僅か（２５６−２５５）／５７＝０．０１
８ｐＨになる。同様にして２回目及び３回目の試験から
も胃内外の誤差は、僅か留まることが確認できた。
極と測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴからなるｐＨセンサで測定
すると、胃内のｐＨは２８／５７＝０．４９ｐＨの測定
誤差を生じる可能性があるのに対し、本発明の差動方式
による誤差は僅か（２５６−２５５）／５７＝０．０１
８ｐＨになる。同様にして２回目及び３回目の試験から
も胃内外の誤差は、僅か留まることが確認できた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、擬似比較電極に対する
測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴの
双方の検知電圧のレベル差をｐＨ検知信号とすることに
より、校正時と測定時とでの誘導雑音或は温度の相違等
或は測定中でのこれらの変動に起因する電位のドリフト
を抑制でき、信頼度の高いｐＨ測定が可能になる。医療
用だけでなく、一般化学分野にも利用可能である。
測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴの
双方の検知電圧のレベル差をｐＨ検知信号とすることに
より、校正時と測定時とでの誘導雑音或は温度の相違等
或は測定中でのこれらの変動に起因する電位のドリフト
を抑制でき、信頼度の高いｐＨ測定が可能になる。医療
用だけでなく、一般化学分野にも利用可能である。
【図１】本発明の実施形態によるｐＨセンサの縦断面図
である。
である。
【図２】同ｐＨセンサに後続する測定装置本体の構成を
示す図である。
示す図である。
１ 細管 ２ 液絡口 ４ 保液部 ５ 測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ ６ 参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ ７ 擬似比較電極
Claims (1)
- 【請求項１】 細管内に検知部が前記細管先端部から露
出するように測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴを装着すると共
に、前記細管先端部に前記測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴと液
絡可能にｐＨ緩衝液を保持する保液部を設け、この保液
部に参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び擬似比較電極を装着
し、 この擬似比較電極に対する前記測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ
及び前記参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴの検知電圧の電圧差を
検出させるように、前記測定用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ、前記
参照用ｐＨ−ＩＳＦＥＴ及び前記擬似比較電極からリー
ド線を前記細管外に導出したことを特徴とするｐＨセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353719A JPH09178697A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | ｐＨセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353719A JPH09178697A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | ｐＨセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178697A true JPH09178697A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18432762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7353719A Pending JPH09178697A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | ｐＨセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178697A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2341235A (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-08 | Eastman Kodak Co | Apparatus for referencing potentiometric measurements of a liquid |
| JP2006132989A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Okayama Univ | ｐＨ測定装置及びｐＨ測定方法 |
| US8815078B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-08-26 | National University Corporation Okayama University | pH or concentration measuring device and pH or concentration measuring method |
| CN113945620A (zh) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 采用差动传感器的闭环pH控制 |
| CN114624302A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-14 | 湘潭大学 | 高灵敏度在片集成伪参比栅极的pH传感器及其制备方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7353719A patent/JPH09178697A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2341235A (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-08 | Eastman Kodak Co | Apparatus for referencing potentiometric measurements of a liquid |
| GB2341235B (en) * | 1998-09-01 | 2002-11-06 | Eastman Kodak Co | Apparatus for referencing potentiometric measurements of a solution |
| JP2006132989A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Okayama Univ | ｐＨ測定装置及びｐＨ測定方法 |
| US8815078B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-08-26 | National University Corporation Okayama University | pH or concentration measuring device and pH or concentration measuring method |
| CN113945620A (zh) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 采用差动传感器的闭环pH控制 |
| CN114624302A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-14 | 湘潭大学 | 高灵敏度在片集成伪参比栅极的pH传感器及其制备方法 |
| CN114624302B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-01-26 | 湘潭大学 | 高灵敏度在片集成伪参比栅极的pH传感器及其制备方法 |
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