JPS60244281A - 溶存水素濃度センサ - Google Patents
溶存水素濃度センサInfo
- Publication number
- JPS60244281A JPS60244281A JP59100618A JP10061884A JPS60244281A JP S60244281 A JPS60244281 A JP S60244281A JP 59100618 A JP59100618 A JP 59100618A JP 10061884 A JP10061884 A JP 10061884A JP S60244281 A JPS60244281 A JP S60244281A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dissolved hydrogen
- hydrogen concentration
- sensor
- dissolved
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、水溶液中の溶存水素濃度を測定する溶存水
素濃度センサに関するものである。
素濃度センサに関するものである。
水素をエネルギ源として成育可能な微生物の生育条件を
調べるための微生物の培養過程におい℃微生物培養液中
の溶存水素濃度を測定することは非常に重要であるが、
微生物の培養過程で、直接培養液中の溶存水素濃度を測
定する手段は従来存在していなかった。
調べるための微生物の培養過程におい℃微生物培養液中
の溶存水素濃度を測定することは非常に重要であるが、
微生物の培養過程で、直接培養液中の溶存水素濃度を測
定する手段は従来存在していなかった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされた
もので、溶存水素を取り込んで成育する微生物を固定化
微生物として、水素イオン感応性センサのイオン感応部
に装着することにＬす、溶存水素濃度と微生物の代謝産
物の量との相関ケ利用して、溶存水素濃度に対応する微
生物の代謝産物を水素イオン感応性センサに対する信号
とし。
もので、溶存水素を取り込んで成育する微生物を固定化
微生物として、水素イオン感応性センサのイオン感応部
に装着することにＬす、溶存水素濃度と微生物の代謝産
物の量との相関ケ利用して、溶存水素濃度に対応する微
生物の代謝産物を水素イオン感応性センサに対する信号
とし。
養液中の溶存水素濃度を測定することかできる存水素濃
度センサン提供するものである、発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す、。第１
図において、（１）はＰＨ−ＩＳＦ’ＢＴ ）ランジス
タ、１は溶存水素を取り込んで成育する微生物固定化（
３１を表面に装着したＰＨ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ
、）は両Ｐ）Ｔ −ＩＳＦ’ＥＴ ）ランジスタ（１１
Ｊ２＋の電位を一定二保つための擬似参照電極、［５１
，（６１Ｊ力はリード線−４１はガラスまたはプラスチ
ック等でなるセンサ支を体、である。
度センサン提供するものである、発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す、。第１
図において、（１）はＰＨ−ＩＳＦ’ＢＴ ）ランジス
タ、１は溶存水素を取り込んで成育する微生物固定化（
３１を表面に装着したＰＨ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ
、）は両Ｐ）Ｔ −ＩＳＦ’ＥＴ ）ランジスタ（１１
Ｊ２＋の電位を一定二保つための擬似参照電極、［５１
，（６１Ｊ力はリード線−４１はガラスまたはプラスチ
ック等でなるセンサ支を体、である。
上記の微生物を固定化した膜（３１は、 Ａｌｃａｌｉ
ｇｅｎｅｓ：ｕｔｒｏｐｈｕｓ ’ｘ自家栄養条件で、
常法に従って、純粋音養した菌体の懸濁液から菌体乞回
収したものを２−寒天溶液に、４Ｘ１０ ｃｅｌｌｓ、
４！の濃度で菌体ｔＷｍしてＰＩ（−ＩＳＦ’ＥＴ ）
ランジスタ（２＋に装着し固定［ヒ膜として形成される
。擬似参照電極４は白金線で構成される。また、上記Ｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ＋１１．＋２１は、通常
の金属酸化物型電界効果型トランジスタの製造法に準拠
して製作さね、それぞれ単独で水素イオンに感応して、
水溶液のＰＨ（水素イオン濃度）を測定することができ
る。
ｇｅｎｅｓ：ｕｔｒｏｐｈｕｓ ’ｘ自家栄養条件で、
常法に従って、純粋音養した菌体の懸濁液から菌体乞回
収したものを２−寒天溶液に、４Ｘ１０ ｃｅｌｌｓ、
４！の濃度で菌体ｔＷｍしてＰＩ（−ＩＳＦ’ＥＴ ）
ランジスタ（２＋に装着し固定［ヒ膜として形成される
。擬似参照電極４は白金線で構成される。また、上記Ｐ
Ｈ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ＋１１．＋２１は、通常
の金属酸化物型電界効果型トランジスタの製造法に準拠
して製作さね、それぞれ単独で水素イオンに感応して、
水溶液のＰＨ（水素イオン濃度）を測定することができ
る。
次に、上記のよ）に構成された溶存水素濃度センサの作
用について説明する。溶存水素濃度センサを試料溶液中
に浸すと、試料溶液中に水素があれば固定化した微生物
、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｃｕｔｈｒｏｐｈｕａは溶
存水素濃度に応じて、式（１）および（２）で示される
代謝を連続的に行５．。
用について説明する。溶存水素濃度センサを試料溶液中
に浸すと、試料溶液中に水素があれば固定化した微生物
、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｃｕｔｈｒｏｐｈｕａは溶
存水素濃度に応じて、式（１）および（２）で示される
代謝を連続的に行５．。
ＣＯ，＋ 訃７−−「ＨＣＯＯ、−−（２１ＮＡＤＨＮ
ＡＤ 式（１）では、菌体内のヒドロゲナーゼが溶存水素ビ使
ってＮＡＤ ｗ ＮＡＤＨに還元し、式（２）では、溶
存している二酸化炭素Ｙ ＮＡＤ）Ｔ Ｏ） 遣元力を
使ってギ酸にするが、この時、溶液中の水素イオンを消
費するので、式（２）の反応が生じるとＰＨ値はアルカ
リ側に変化する。
ＡＤ 式（１）では、菌体内のヒドロゲナーゼが溶存水素ビ使
ってＮＡＤ ｗ ＮＡＤＨに還元し、式（２）では、溶
存している二酸化炭素Ｙ ＮＡＤ）Ｔ Ｏ） 遣元力を
使ってギ酸にするが、この時、溶液中の水素イオンを消
費するので、式（２）の反応が生じるとＰＨ値はアルカ
リ側に変化する。
従って、溶存水素濃度に応じて上記Ｑ〕ような代諸が行
われると、 Ａｌｃａｌ ｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｈｒｏ
ｐｈｕｓ ｋ固定化した膜（３）の周辺のＰＴ（値と、
試料溶液自体のＰＴ−Ｔ値との間に差が生じる。夫々の
ＰＴ（値は、第１図に示したＰ）Ｔ −ＩＳＦＥＴ ト
ランジスタ（１）および（２）によってモニタされ、両
者のＰＨ値の差をめることにより、溶存水素濃度ケ測定
することができる。
われると、 Ａｌｃａｌ ｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｈｒｏ
ｐｈｕｓ ｋ固定化した膜（３）の周辺のＰＴ（値と、
試料溶液自体のＰＴ−Ｔ値との間に差が生じる。夫々の
ＰＴ（値は、第１図に示したＰ）Ｔ −ＩＳＦＥＴ ト
ランジスタ（１）および（２）によってモニタされ、両
者のＰＨ値の差をめることにより、溶存水素濃度ケ測定
することができる。
例えば、０．０２Ｍリン酸緩衝液（ＰＨ値７．０）を用
いて、その液中に水素を吹き込んで溶存水素濃度ｆ １
．５ｐｐｍとした場合、本発明による溶存水素濃度セン
サを用いてその変化を測定すると、第２図に示されるよ
うな応答曲線が得られた。
いて、その液中に水素を吹き込んで溶存水素濃度ｆ １
．５ｐｐｍとした場合、本発明による溶存水素濃度セン
サを用いてその変化を測定すると、第２図に示されるよ
うな応答曲線が得られた。
このよ５に構成され、たセンサを用いると、５０ｐｐｍ
までの溶存水素濃度を測定することかできたなお、上記
実施例においては、擬似参照電極として白金線を用いて
いるが、金や銀などの貴金属−あるいは銀・塩化銀電極
などの安全な参照電極ケ用いても良い。・ また、菌体の固定化に寒天を用いたが、に−カラギーナ
ン、あるいは感光性樹脂を用いても良０更にまた、水素
イオン感応性センサは、Ｐ）Ｔ−ＩＳ−ＦＥＴ ）ラン
ジスタに限ることなく、水素イオン感応性ガラス電極を
用いても同様な効果を得ることができる。
までの溶存水素濃度を測定することかできたなお、上記
実施例においては、擬似参照電極として白金線を用いて
いるが、金や銀などの貴金属−あるいは銀・塩化銀電極
などの安全な参照電極ケ用いても良い。・ また、菌体の固定化に寒天を用いたが、に−カラギーナ
ン、あるいは感光性樹脂を用いても良０更にまた、水素
イオン感応性センサは、Ｐ）Ｔ−ＩＳ−ＦＥＴ ）ラン
ジスタに限ることなく、水素イオン感応性ガラス電極を
用いても同様な効果を得ることができる。
以上のように、本発明によれば、溶存水素を取り込んで
成育することができる固定化された微生物と水素イオン
感応センサとを組合せて溶存水素濃度センサを構成した
ので、従来測定することかできなかった、微生物培養液
などの水溶液中の溶存水素濃度を簡易に、かつ実時間で
直接測定できるとい）効果が得られる。
成育することができる固定化された微生物と水素イオン
感応センサとを組合せて溶存水素濃度センサを構成した
ので、従来測定することかできなかった、微生物培養液
などの水溶液中の溶存水素濃度を簡易に、かつ実時間で
直接測定できるとい）効果が得られる。
第１図は本発明による一実施例の溶存水素濃度センサの
構成図、第２図は本発明の溶存水素濃度センサによる測
定応答曲線ケ示すグラフ。 （１１，＋２１・・・ＰＨ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ
、（３）微生物固定化膜、（４１・・・擬似参照電極、
（６１，（７１・・・リード線、（８）・・・センサ支
持体。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 手続補正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 】、事件の表示 特１郭昭５９−１００６１８号２、発
明の名称 溶存水素濃度センサ ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５゜ 参、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとおシ補正
する。 （２）明細書第２頁第８行の「調べるための微生物の培
養過程において」を「調べるために」と補正する。 （３）次のとおり補正する。 以 上 別紙 特許請求の範囲（補止） 「１．溶存水素を堰り込んで成育する微生物を固定化微
生物として、水素イオン感応性センサのイオン感応部に
装着して構成したことを特徴とする溶存水素濃度センサ
。 ２、上記水素イオン感応性センサとして水素イオン感応
性電界効果型トランジスタ（以後ｐ）ｌ−ＩＳＦＥＴと
称する）を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の溶存水素濃度センサ。 ６、上記固定化微生物に用いられ、溶存水素を取り込ん
で成育する微生物として、 を用φたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
溶存水素濃度センサ。」
構成図、第２図は本発明の溶存水素濃度センサによる測
定応答曲線ケ示すグラフ。 （１１，＋２１・・・ＰＨ−ＩＳＦＥＴ ）ランジスタ
、（３）微生物固定化膜、（４１・・・擬似参照電極、
（６１，（７１・・・リード線、（８）・・・センサ支
持体。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 手続補正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 】、事件の表示 特１郭昭５９−１００６１８号２、発
明の名称 溶存水素濃度センサ ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５゜ 参、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとおシ補正
する。 （２）明細書第２頁第８行の「調べるための微生物の培
養過程において」を「調べるために」と補正する。 （３）次のとおり補正する。 以 上 別紙 特許請求の範囲（補止） 「１．溶存水素を堰り込んで成育する微生物を固定化微
生物として、水素イオン感応性センサのイオン感応部に
装着して構成したことを特徴とする溶存水素濃度センサ
。 ２、上記水素イオン感応性センサとして水素イオン感応
性電界効果型トランジスタ（以後ｐ）ｌ−ＩＳＦＥＴと
称する）を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の溶存水素濃度センサ。 ６、上記固定化微生物に用いられ、溶存水素を取り込ん
で成育する微生物として、 を用φたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
溶存水素濃度センサ。」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶存水素を取り込んで成育する微生物を固定化微生
物として、水素イオン感応性センサのイオン感応部に装
着して構成したことを特徴とする溶存水素濃度センサ２ ２、上記水素イオン感応性センサとして水素イオン感応
性電界効果型トランジスタ（以後ＰＴ（（ＳＦＷＩ’と
称する）１に：用いたことな特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の溶存水素濃度センサ。 ３、上記固定化微生物に用いられ、溶存水素を取り込ん
で成育する微生物として、 Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属 Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ 属 Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ属 Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属 Ｃ１ｏｓｔｏｒｉｄｉｕｍ属 な用いたことな特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
溶存水素濃度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100618A JPS60244281A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 溶存水素濃度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100618A JPS60244281A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 溶存水素濃度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244281A true JPS60244281A (ja) | 1985-12-04 |
Family
ID=14278823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100618A Pending JPS60244281A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 溶存水素濃度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0870823A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Istituto Trentino Di Cultura | System for monitoring the metabolic activity of living cells |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59100618A patent/JPS60244281A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0870823A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Istituto Trentino Di Cultura | System for monitoring the metabolic activity of living cells |
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