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イオンセンサ

国内特許コード P160012762
整理番号 S2014-1006-N0
掲載日 2016年2月5日
出願番号 特願2014-108571
公開番号 特開2015-224904
出願日 平成26年5月26日(2014.5.26)
公開日 平成27年12月14日(2015.12.14)
発明者
  • 塚田 啓二
  • 堺 健司
  • 紀和 利彦
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 イオンセンサ
発明の概要 【課題】コネクタを介して計測部に接続したセンサ基板に、所定のAg/AgCl電極とイオン感応膜を設けて、被検体に含まれる計測対象のイオンの濃度を計測するイオンセンサであって、従前の参照電極の内部標準溶液と液絡を取り除き、Ag/AgCl電極のみの参照電極で溶液中のイオン濃度を測定するイオンセンサを提供する。
【解決手段】センサ基板に交流インピーダンスを測定するためのAg/AgCl電極を設けて、計測部で交流インピーダンスを測定することで、被検体中の計測対象のイオン以外のイオンに対する補正を行って計測対象のイオン濃度を計測するイオンセンサとする。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


イオン濃度の計測には様々な原理を用いたイオンセンサがこれまでに開発されているが、現在広く用いられている形態の一つにイオン選択性電極を用いたイオン計測が挙げられる。イオン選択性電極は、Na+やK+の濃度を測定するイオンセンサとして臨床検査における分析機器としても用いられており、これまでにイオン選択性電極に関する多数の報告例がある(非特許文献1)。



標準的なイオン選択性電極は、イオン選択性電極の内部に基準となる溶液があり。イオン感応物質であるイオン感応膜を介して被測定溶液と接する構造となっている。内部溶液には電位を計測する電極が浸されており、広く使用されている電極としてAg/AgCl電極が挙げられる。このイオン選択制電極の電位と基準の電位を与える参照電極の電位差を測定することでイオン濃度の検出が可能となる。



イオン選択性電極の改善例として、内部溶液をなくし、固体金属を直接イオン感応膜に接続した固体型イオン選択性電極が報告されている。また、Ag/AgCl電極に直接イオン感応膜を形成し内部溶液をなくした被覆線型(Coated wire型)イオン選択性電極も報告されている(非特許文献2)。さらに、電界効果型トランジスタのゲート金属電極を除去し、その部分にイオン感応膜を被覆したイオン感応性電界効果トランジスタ(ISFET)も開発されている(非特許文献3)。このイオンセンサは半導体技術を用いて作製することができるため、イオンセンサ部の小型化や、多種のイオン感応膜をセンサ基板に集積化した多種イオンのマルチ計測も実現可能となる。(特許文献1)



前述した全てのイオンセンサは、被測定溶液のイオン濃度に応じて変化するイオン感応膜の電位を測定するため、電位の基準となる参照電極を必要とする。従って、イオンセンサの小型化にはイオン選択性電極だけでなく、参照電極の小型化も必要となり、参照電極の小型化を行う取り組みもある。(特許文献2)(特許文献3)

産業上の利用分野


本発明は、イオンセンサに関し、特に、Ag/AgCl電極のみの参照電極で溶液中のCl-濃度を測定することで、Cl-の存在下でのイオン濃度を計測可能としたイオンセンサに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コネクタを介して計測部に接続したセンサ基板に、所定のAg/AgCl電極とイオン感応膜を設けて、被検体に含まれる計測対象のイオンの濃度を計測するイオンセンサであって、
センサ基板に交流インピーダンスを測定するためのAg/AgCl電極を設けて、計測部で交流インピーダンスを測定することで、被検体中の計測対象のイオン以外のイオンに対する補正を行ってイオン濃度を計測するイオンセンサ。

【請求項2】
被検体中の計測対象のイオン以外のイオンはCl-であって、計測したインピーダンスプロットと等価回路の比較により被検体に含まれるCl-濃度を測定する請求項1に記載のイオンセンサ。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2014108571thum.jpg
出願権利状態 公開
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技術移転に関しては岡山TLOが窓口になります。


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