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ION SENSOR

Patent code P160012762
File No. S2014-1006-N0
Posted date Feb 5, 2016
Application number P2014-108571
Publication number P2015-224904A
Patent number P6362256
Date of filing May 26, 2014
Date of publication of application Dec 14, 2015
Date of registration Jul 6, 2018
Inventor
  • (In Japanese)塚田 啓二
  • (In Japanese)堺 健司
  • (In Japanese)紀和 利彦
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title ION SENSOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion sensor that measures the concentration of a measurement object ion included in a subject by providing a prescribed Ag/AgCl electrode and ion sensitive film on a sensor substrate connected with a measuring unit via a connector and that measures ion concentration in solution by a reference electrode only including the Ag/Cl electrode removing liquid junction with internal standard solution of a prior and existing reference electrode.
SOLUTION: An ion sensor is equipped with an Ag/AgCl electrode on a sensor substrate for measuring AC impedance, measures AC impedance by a measuring unit, and by performing correction for ions other than the measurement object ion in a subject, measures measurement object ion concentration.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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)

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一方端を端子とし、他方端をAg/AgCl電極とした複数の配線を設けたセンサ基板と、
コネクタを介して前記センサ基板が接続される計測部と
を有し、
少なくとも1本の配線のAg/AgCl電極上にはNa+イオン感応膜またはK+イオン感応膜を設け
このNa+イオン感応膜またはK+イオン感応膜が設けられた配線とは別の配線のAg/AgCl電極と、Na+イオン感応膜またはK+イオン感応膜が設けられたAg/AgCl電極との間を電位を計測することで被検体に含まれる計測対象のNa+濃度またはK+濃度を計測するイオンセンサであって、
前記のNa+イオン感応膜またはK+イオン感応膜が設けられた配線と、前記のNa+イオン感応膜またはK+イオン感応膜が設けられた配線とは別の配線の他に、交流インピーダンスを測定するため2本の配線を設け、
この2本の配線の端子を交流インピーダンス測定用端子として、前記計測部で計測した交流インピーダンスにより前記被検体に含まれるCl-に対する補正を行ってNa+濃度またはK+濃度を計測するイオンセンサ。

【請求項2】
 
前記計測部では、インピーダンスプロットと等価回路の比較により前記被検体に含まれるCl-濃度を測定している請求項1に記載のイオンセンサ。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2014108571thum.jpg
State of application right Registered
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