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参照電極用素子及びイオンセンサ装置 NEW

国内特許コード P180015694
整理番号 4736
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2016-546636
出願日 平成27年8月31日(2015.8.31)
国際出願番号 JP2015074691
国際公開番号 WO2016035752
国際出願日 平成27年8月31日(2015.8.31)
国際公開日 平成28年3月10日(2016.3.10)
優先権データ
  • 特願2014-178565 (2014.9.2) JP
発明者
  • 辻井 敬亘
  • ベグ スンチョル
  • 澤田 和明
  • 太齋 文博
  • 奥村 弘一
  • 服部 敏明
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 参照電極用素子及びイオンセンサ装置 NEW
発明の概要 本発明は、基材の表面に重合性官能基を有するモノマーが重合してなる高分子グラフト鎖からなるポリマーブラシ層を備える機能性膜を備えた、参照電極用素子を提供する。
従来技術、競合技術の概要


高い精度でイオン濃度を測定することができるイオンセンサが提案されている(特許文献1)。また、関連技術が特許文献2~4に開示されている。



一般に、pHセンサなどのイオンセンサにおいては、参照電極を測定対象の試料に接触させて、その電位を安定させている。



医療、生化学分野などの正確な測定値が要求される場合は、参照電極にガラス電極が採用される。ガラス電極は試料の電極を安定させ、pHの測定精度を向上させる点では極めて有用である。しかし、ガラス参照電極は、筺体にガラスを使用するため、破損しやすく、破損が生じると内部の塩化カリウムが漏出する。また、ガラスが破損に至らなくても液絡部から塩化カリウムが漏出する。この塩化カリウムは細胞に悪影響を与えるので、医療・生化学分野の試料に対して用いるときにはその取扱いに十分な注意を要する。また、ガラス製の筺体を有するガラス参照電極は小型化が困難であり、この点からpHセンサアレイの用途を制限するおそれがある。



他方、Pt又はAg/AgClなどの単体を参照電極に使用すれば、破損のおそれもないし、また参照電極自体を小型化することも容易である。しかしながら、かかる参照電極では試料の電位に揺ぎが生じ、測定精度の信頼性が不十分である。



特許文献4には、複数のイオンセンシング素子の間での応答特性の差異に着目した、ガラス参照電極を用いることなく、pHを特定するための方法及びその装置並びにイオン濃度を特定する方法が開示されている。斯かる発明においては、所定の演算行うことを特徴としている。



近年、表面修飾法の一つとして、表面開始によるリビング・グラフト重合による高分子グラフト鎖からなるポリマーブラシ層の形成が、技術的に確立されている。例えば、ポリマーブラシ層を備える複合粒子を使用した、電気化学デバイスが提案されている(特許文献5)。

産業上の利用分野


本発明は、主に、参照電極用素子及びイオンセンサ装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基材の表面に重合性官能基を有するモノマーが重合してなる高分子グラフト鎖からなるポリマーブラシ層を備える機能性膜を備えた、参照電極用素子。

【請求項2】
前記モノマーが、疎水性モノマーである、請求項1に記載の参照電極用素子。

【請求項3】
前記モノマーが、(メタ)アクリレート系モノマー又はスチレン誘導体である、請求項2に記載の参照電極用素子。

【請求項4】
前記モノマーが、メタクリル酸メチル又はスチレンである請求項3に記載の参照電極用素子。

【請求項5】
ポリマーブラシ層の厚さが、1nm~1μmである、請求項1~4のいずれか1項に記載の参照電極用素子。

【請求項6】
イオンセンシング素子、及び、請求項1~5のいずれか1項に記載の参照電極用素子を備えた、イオンセンサ装置。

【請求項7】
複数のイオンセンシング素子が、センサアレイを構成する、請求項6に記載のイオンセンサ装置。

【請求項8】
センサアレイを構成する素子の1又は複数が、請求項1~5のいずれか1項に記載の参照電極用素子である、請求項7に記載のイオンセンサ装置。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2016546636thum.jpg
出願権利状態 公開
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