JP2000180313A - イオンまたは分子フィルタおよびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置 - Google Patents
イオンまたは分子フィルタおよびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置Info
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- JP2000180313A JP2000180313A JP10356450A JP35645098A JP2000180313A JP 2000180313 A JP2000180313 A JP 2000180313A JP 10356450 A JP10356450 A JP 10356450A JP 35645098 A JP35645098 A JP 35645098A JP 2000180313 A JP2000180313 A JP 2000180313A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分離装置を用いずに、多孔質材料中や電界中
におけるイオンや分子を容易に、かつ、短時間でふるい
に掛けることができ、試料溶液中のイオンや分子量を測
定する。 【解決手段】 基板１に形成された孔３内に電気収縮性
のフィルム状の高分子ゲル１０をその周囲を固定した状
態で設け、この高分子ゲル１０に直流電圧を連続的に変
化させて印加し、高分子ゲル１０を収縮させることによ
り、高分子ゲル１０に微量の流体を通過させる任意の微
孔１１を形成する。
におけるイオンや分子を容易に、かつ、短時間でふるい
に掛けることができ、試料溶液中のイオンや分子量を測
定する。 【解決手段】 基板１に形成された孔３内に電気収縮性
のフィルム状の高分子ゲル１０をその周囲を固定した状
態で設け、この高分子ゲル１０に直流電圧を連続的に変
化させて印加し、高分子ゲル１０を収縮させることによ
り、高分子ゲル１０に微量の流体を通過させる任意の微
孔１１を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム状の高分
子ゲルを設けたイオンまたは分子フィルタおよびこのフ
ィルタを用いたイオンまたは分子分析装置に関する。
子ゲルを設けたイオンまたは分子フィルタおよびこのフ
ィルタを用いたイオンまたは分子分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、イオンや分子をふるいに掛ける方
法としては、例えば、クロマトグラフィーや質量分析が
高感度の手法として一般的である。ところで、溶液に限
定すると、液体クロマトグラフィーや電気泳動法などが
考えられる。これらのふるいの手法は、多孔質材料中や
電界中でイオンや分子がその大きさによる移動速度の僅
かな差を、人間が扱える程度の距離（数ｍｍ程度）に分
離することができるが、そのため、分離そのものの装置
が必要である。一方、ふるいそのものの原理を活用した
フィルタ類があり、例えば、限外濾過膜などが使われて
いる。
法としては、例えば、クロマトグラフィーや質量分析が
高感度の手法として一般的である。ところで、溶液に限
定すると、液体クロマトグラフィーや電気泳動法などが
考えられる。これらのふるいの手法は、多孔質材料中や
電界中でイオンや分子がその大きさによる移動速度の僅
かな差を、人間が扱える程度の距離（数ｍｍ程度）に分
離することができるが、そのため、分離そのものの装置
が必要である。一方、ふるいそのものの原理を活用した
フィルタ類があり、例えば、限外濾過膜などが使われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶液中
のイオンや分子を、前記液体クロマトグラフィーや電気
泳動法によりふるいを掛けた場合、多孔質材料中や電界
中におけるイオンや分子を分離する装置が必要になると
ともに、その分離に多大の時間を要し、コスト高になる
という問題がある。また、限外濾過膜などのフィルタを
用いた場合、フィルタに形成された孔径は固定であり、
目的に応じて孔径の異なるフィルタを用意しなければな
らないという問題がある。
のイオンや分子を、前記液体クロマトグラフィーや電気
泳動法によりふるいを掛けた場合、多孔質材料中や電界
中におけるイオンや分子を分離する装置が必要になると
ともに、その分離に多大の時間を要し、コスト高になる
という問題がある。また、限外濾過膜などのフィルタを
用いた場合、フィルタに形成された孔径は固定であり、
目的に応じて孔径の異なるフィルタを用意しなければな
らないという問題がある。
【０００４】本発明は、前記の点に留意してなされたも
のであり、その目的は、分離装置を用いずに、多孔質材
料中や電界中におけるイオンや分子を容易に、かつ、短
時間でふるいに掛けることができ、試料溶液中のイオン
や分子量を測定できる安価なイオンまたは分子フィルタ
およびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置
を提供することにある。
のであり、その目的は、分離装置を用いずに、多孔質材
料中や電界中におけるイオンや分子を容易に、かつ、短
時間でふるいに掛けることができ、試料溶液中のイオン
や分子量を測定できる安価なイオンまたは分子フィルタ
およびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載のイオンまたは分子フィルタは、基板
に形成された孔内に電気収縮性のフィルム状の高分子ゲ
ルをその周囲を固定した状態で設け、この高分子ゲルに
直流電圧を連続的に変化させて印加し、高分子ゲルを収
縮させることにより、前記高分子ゲルに微量の流体を通
過させる任意の微孔を形成するようにしたものである。
に、請求項１記載のイオンまたは分子フィルタは、基板
に形成された孔内に電気収縮性のフィルム状の高分子ゲ
ルをその周囲を固定した状態で設け、この高分子ゲルに
直流電圧を連続的に変化させて印加し、高分子ゲルを収
縮させることにより、前記高分子ゲルに微量の流体を通
過させる任意の微孔を形成するようにしたものである。
【０００６】したがって、基板に形成された孔内に電気
収縮性のフィルム状の高分子ゲルをその周囲を固定した
状態で設け、この高分子ゲルに直流電圧を連続的に変化
させて印加し、高分子ゲルを収縮させることにより、高
分子ゲルに微量の流体を通過させる任意の微孔を形成す
るようにしたため、前記微孔の孔径に応じたイオンや分
子を通過させることができ、試料溶液中のイオンや分子
を容易に、かつ、短時間でふるいに掛けることができ
る。
収縮性のフィルム状の高分子ゲルをその周囲を固定した
状態で設け、この高分子ゲルに直流電圧を連続的に変化
させて印加し、高分子ゲルを収縮させることにより、高
分子ゲルに微量の流体を通過させる任意の微孔を形成す
るようにしたため、前記微孔の孔径に応じたイオンや分
子を通過させることができ、試料溶液中のイオンや分子
を容易に、かつ、短時間でふるいに掛けることができ
る。
【０００７】また、請求項２記載のイオンまたは分子分
析装置は、電気化学電極のセンシング部を、請求項１記
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けたものである。
析装置は、電気化学電極のセンシング部を、請求項１記
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けたものである。
【０００８】例えばＩＳＦＥＴのゲートを、請求項１記
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けた場合、フィルタに形成された
孔径に応じたイオンや分子が流路を通ってＩＳＦＥＴの
ゲートに流れていき、ＩＳＦＥＴのゲートによって順次
検知され、その濃度スぺクトルが測定され、これによ
り、試料溶液中の各種イオンや分子量を測定することが
できる。
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けた場合、フィルタに形成された
孔径に応じたイオンや分子が流路を通ってＩＳＦＥＴの
ゲートに流れていき、ＩＳＦＥＴのゲートによって順次
検知され、その濃度スぺクトルが測定され、これによ
り、試料溶液中の各種イオンや分子量を測定することが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】（形態１）実施の形態１のフィル
タ４０の構成につき、図１を参照して説明する。同図に
おいて、１は例えば、シリコンあるいは感光性ガラスか
らなる電気絶縁性の下部基板、２は下部基板１のほぼ中
央部に形成された微小の貫通孔であり、その上面１ａ側
には貫通孔２を中心にして適宜深さの凹部３が形成され
ている。４は凹部３の底面に形成されたＡｕ、Ａｌ等の
耐久性のある薄膜電極、５は薄膜電極４に連なって形成
された外部取出電極、６は下部基板１と同材質の上部基
板であり、その下面６ａが下部基板１の上面１ａに突き
合わせるようにして接合される。７は上部基板６のほぼ
中央部に形成された微小の貫通孔であり、両基板１、６
の接合時、前記両貫通孔２、７の位置は対応している。
８は上部基板６の下面６ａ側の貫通孔７の周縁部に形成
された薄膜電極であり、この薄膜電極８に外部取出電極
９が連なって形成されている。
タ４０の構成につき、図１を参照して説明する。同図に
おいて、１は例えば、シリコンあるいは感光性ガラスか
らなる電気絶縁性の下部基板、２は下部基板１のほぼ中
央部に形成された微小の貫通孔であり、その上面１ａ側
には貫通孔２を中心にして適宜深さの凹部３が形成され
ている。４は凹部３の底面に形成されたＡｕ、Ａｌ等の
耐久性のある薄膜電極、５は薄膜電極４に連なって形成
された外部取出電極、６は下部基板１と同材質の上部基
板であり、その下面６ａが下部基板１の上面１ａに突き
合わせるようにして接合される。７は上部基板６のほぼ
中央部に形成された微小の貫通孔であり、両基板１、６
の接合時、前記両貫通孔２、７の位置は対応している。
８は上部基板６の下面６ａ側の貫通孔７の周縁部に形成
された薄膜電極であり、この薄膜電極８に外部取出電極
９が連なって形成されている。
【００１０】前記貫通孔２、７および凹部３の形成は、
異方性エッチングなどマイクロマシニング加工技術を用
いて形成される。前記貫通孔２、７の孔径は、例えば
０．１μｍ〜１０μｍである。また、前記薄膜電極４，
８および外部取出電極５，９は、白金、金、銀、カーボ
ン、ＩＴＯなどを蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、塗布などの
手法によって薄膜あるいは薄膜状態で形成してあっても
よい。場合によっては、金属箔やワイヤを用いて結線し
てもよい。
異方性エッチングなどマイクロマシニング加工技術を用
いて形成される。前記貫通孔２、７の孔径は、例えば
０．１μｍ〜１０μｍである。また、前記薄膜電極４，
８および外部取出電極５，９は、白金、金、銀、カーボ
ン、ＩＴＯなどを蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、塗布などの
手法によって薄膜あるいは薄膜状態で形成してあっても
よい。場合によっては、金属箔やワイヤを用いて結線し
てもよい。
【００１１】１０は円板状（シート状）の微小な電気収
縮性の高分子ゲルであり、前記凹部３内に周壁と密着す
るようにして充填され、両基板１、６の接合時、高分子
ゲル１０の周縁部が両基板１，６に挟持され、両基板
１，６の薄膜電極４，８が高分子ゲル１０の両面に接触
する。また、前記高分子ゲル１０は直流電圧を印加する
と、体積が数１０％程度収縮し、高分子ゲル１０のほぼ
中央部、すなわち前記両貫通孔２、７に位置する部分に
透過孔１１が形成される。そして、図３に示すように、
前記透過孔１１の孔径は直流電圧に比例して変化するも
のである。
縮性の高分子ゲルであり、前記凹部３内に周壁と密着す
るようにして充填され、両基板１、６の接合時、高分子
ゲル１０の周縁部が両基板１，６に挟持され、両基板
１，６の薄膜電極４，８が高分子ゲル１０の両面に接触
する。また、前記高分子ゲル１０は直流電圧を印加する
と、体積が数１０％程度収縮し、高分子ゲル１０のほぼ
中央部、すなわち前記両貫通孔２、７に位置する部分に
透過孔１１が形成される。そして、図３に示すように、
前記透過孔１１の孔径は直流電圧に比例して変化するも
のである。
【００１２】前記高分子ゲル１０は、電圧による収縮効
果を持つため、電荷を有する高分子であり、その材料と
して下記のようなものがある。 １．正電荷を持つアニオン性高分子 ポリビニルピリジン、ポリビニルベンジルトリメチルア
ンノミウム塩、ポリキシリルビオローゲン ２．負電荷を持つアニオン性高分子 ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、ポリ
２−アクリルアミダ２メチルプロパンスルホン酸、ポリ
グルタミン酸 ３．正および負電荷をもつ両性高分子 ４．上記１〜３の高分子を一成分として持つ非イオン性
モノマーとの共重合体 非イオン性モノマーとしては、スチレン、アクリルアミ
ド、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、Ｎ−メチ
ロールアクリルアミド、イソプレン、塩化ビニル ５．天然および生体高分子 糖類としては、寒天、硫酸セルロース、カラギーナン、
コラーゲン、カゼイン、ゼラチン たんぱく質またはそれらの誘導体 ６．高分子間錯体やポリイオンコンプレックス ・合成および天然高分子と多価金属塩（銅、クロム、コ
バルト、カルシウム）との錯形成体 ・合成および天然高分子と１価の金属イオン（ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム）との塩結合体 ７．高分子電解 電荷を有しない高分子（ポリアクリルアミド、ヒドロキ
シルエチルメタクリラート、澱粉、セルロース）と上記
６の多価金属塩または１価の金属塩との混合体 ポリアクリル酸ーポリ２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸とアクリルアミドとの共重合体およ
びそれらのナトリウム塩 ８．パーフルオロスルホン酸（デュポン社製ナフィオン
１１７） ９．液晶ゲルなど ５ＣＢ、７ＯＣＢのような液晶材料にアミノ酸誘導体や
アミノ化合物を加えたゲル化剤との固形液晶ゲル、液晶
高分子
果を持つため、電荷を有する高分子であり、その材料と
して下記のようなものがある。 １．正電荷を持つアニオン性高分子 ポリビニルピリジン、ポリビニルベンジルトリメチルア
ンノミウム塩、ポリキシリルビオローゲン ２．負電荷を持つアニオン性高分子 ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、ポリ
２−アクリルアミダ２メチルプロパンスルホン酸、ポリ
グルタミン酸 ３．正および負電荷をもつ両性高分子 ４．上記１〜３の高分子を一成分として持つ非イオン性
モノマーとの共重合体 非イオン性モノマーとしては、スチレン、アクリルアミ
ド、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、Ｎ−メチ
ロールアクリルアミド、イソプレン、塩化ビニル ５．天然および生体高分子 糖類としては、寒天、硫酸セルロース、カラギーナン、
コラーゲン、カゼイン、ゼラチン たんぱく質またはそれらの誘導体 ６．高分子間錯体やポリイオンコンプレックス ・合成および天然高分子と多価金属塩（銅、クロム、コ
バルト、カルシウム）との錯形成体 ・合成および天然高分子と１価の金属イオン（ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム）との塩結合体 ７．高分子電解 電荷を有しない高分子（ポリアクリルアミド、ヒドロキ
シルエチルメタクリラート、澱粉、セルロース）と上記
６の多価金属塩または１価の金属塩との混合体 ポリアクリル酸ーポリ２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸とアクリルアミドとの共重合体およ
びそれらのナトリウム塩 ８．パーフルオロスルホン酸（デュポン社製ナフィオン
１１７） ９．液晶ゲルなど ５ＣＢ、７ＯＣＢのような液晶材料にアミノ酸誘導体や
アミノ化合物を加えたゲル化剤との固形液晶ゲル、液晶
高分子
【００１３】前記構成のフィルタ４０の動作について、
図２を参照して説明する。下部基板１の凹部３内に、円
板状の高分子ゲル１０を隙間なくぴったりと充填し（同
図（Ａ）参照）、下部基板１と上部基板６とを接合す
る。この場合、高分子ゲル１０の周囲を固定した状態で
設けることが肝要である。
図２を参照して説明する。下部基板１の凹部３内に、円
板状の高分子ゲル１０を隙間なくぴったりと充填し（同
図（Ａ）参照）、下部基板１と上部基板６とを接合す
る。この場合、高分子ゲル１０の周囲を固定した状態で
設けることが肝要である。
【００１４】そして、両外部取出電極５、９に直流電圧
を印加していないときは、高分子ゲル１０には微孔が生
じることはなく、同図（Ａ）に示すように、下部基板１
側の貫通孔２に溶液３０が供給されても、これが、上部
基板６側に流れることはない。
を印加していないときは、高分子ゲル１０には微孔が生
じることはなく、同図（Ａ）に示すように、下部基板１
側の貫通孔２に溶液３０が供給されても、これが、上部
基板６側に流れることはない。
【００１５】そして、前記図２（Ａ）に示す状態におい
て、両外部取出電極５、９に直流電圧を印加すると、高
分子ゲル１０に所定の直流電圧が印加され、これによ
り、高分子ゲル１０全体が収縮し、その体積が数１０％
減少するが、高分子ゲル１０は、その周囲が固定されて
いるので、収縮することができず、同図（Ｂ）に示すよ
うに、高分子ゲル１０内部に微小の透過孔１１が生じ、
前記溶液３０は図中の細線矢印で示すように通過する。
て、両外部取出電極５、９に直流電圧を印加すると、高
分子ゲル１０に所定の直流電圧が印加され、これによ
り、高分子ゲル１０全体が収縮し、その体積が数１０％
減少するが、高分子ゲル１０は、その周囲が固定されて
いるので、収縮することができず、同図（Ｂ）に示すよ
うに、高分子ゲル１０内部に微小の透過孔１１が生じ、
前記溶液３０は図中の細線矢印で示すように通過する。
【００１６】つぎに、前記直流電圧を徐々に昇圧して印
加すると、同図（Ｃ）に示すように、高分子ゲル１０が
電圧の大きさに比例して収縮し、前記電圧に応じた孔径
の透過孔１１が形成され、前記溶液３０は図中の太線矢
印で示すように通過する。
加すると、同図（Ｃ）に示すように、高分子ゲル１０が
電圧の大きさに比例して収縮し、前記電圧に応じた孔径
の透過孔１１が形成され、前記溶液３０は図中の太線矢
印で示すように通過する。
【００１７】そして、この溶出された溶液３０を順々に
電極法等で検知することにより、透過孔１１の孔径の大
きさに応じたイオンや分子濃度スペクトルを測定するこ
とができる。このスペクトルは試料溶液中の各種イオン
や分子量の分布となる。
電極法等で検知することにより、透過孔１１の孔径の大
きさに応じたイオンや分子濃度スペクトルを測定するこ
とができる。このスペクトルは試料溶液中の各種イオン
や分子量の分布となる。
【００１８】そして、前記直流電圧の印加を解除する
と、高分子ゲル１０全体が膨張し、前記高分子ゲル１０
内部の透過孔１１がなくなり、図２（Ａ）の状態に戻
る。
と、高分子ゲル１０全体が膨張し、前記高分子ゲル１０
内部の透過孔１１がなくなり、図２（Ａ）の状態に戻
る。
【００１９】なお、本発明のフィルタ４０は、孔径に応
じたイオンや分子を通過させることができ、試料溶液中
のイオンや分子を容易に、かつ、短時間でふるいに掛け
ることができるとともに、溶液や血液など液体の流れを
推進したり、遮断したりするだけでなく、空気などの気
体の流れの制御にも同様に適用することができる。
じたイオンや分子を通過させることができ、試料溶液中
のイオンや分子を容易に、かつ、短時間でふるいに掛け
ることができるとともに、溶液や血液など液体の流れを
推進したり、遮断したりするだけでなく、空気などの気
体の流れの制御にも同様に適用することができる。
【００２０】（形態２）つぎに、実施の形態２のイオン
または分子分析装置５０の構成を示した図４および図５
を参照して説明する。それらの図において、図１と同一
符号は同一もしくは相当するものを示す。１２は感光性
ガラスからなる平面矩形状の下部基板であり、その上面
１２ａの左側部に、前記下部基板１と同様に、貫通孔
２、凹部３、薄膜電極４および外部取出電極５が形成さ
れている。１３は下部基板１２と同材質の平面矩形状の
上部基板であり、下部基板１２の上面１２ａに接合さ
れ、上部基板１３の下面１３ａの左側部に、前記上部基
板６と同様に、貫通孔７、薄膜電極８および外部取出電
極９が形成されている。１４は上部基板１３の上面１３
ｂの右側部に形成されたＤｕａｌ−ＩＳＦＥＴデバイス
１４であり、各種イオンや分子に応答する応答膜からな
るゲート１５を有するＩＳＦＥＴ１６（測定側）と、プ
ラスチック膜からなるゲート１７を有するＩＳＦＥＴ１
８（比較側）とから構成されている。なお、前記凹部３
には、前記形態１の場合と同様に、隙間なくぴったりと
高分子ゲル１０が充填される。１９はシリコンからなる
平面矩形状の流路形成用基板であり、上部基板１３の上
面１３ｂに接合される。２０は流路形成用基板１９の下
面１９ａのほぼ中央部に長手方向に沿って形成された流
路２０であり、前記貫通孔７と両ゲート１５，１７を結
ぶ直線上に位置し、この流路２０の右端部に、前記流路
２０に連通した貫通孔２１が形成され、両ゲート１５，
１７は、前記高分子ゲル１０より下流側に設けられてい
る。
または分子分析装置５０の構成を示した図４および図５
を参照して説明する。それらの図において、図１と同一
符号は同一もしくは相当するものを示す。１２は感光性
ガラスからなる平面矩形状の下部基板であり、その上面
１２ａの左側部に、前記下部基板１と同様に、貫通孔
２、凹部３、薄膜電極４および外部取出電極５が形成さ
れている。１３は下部基板１２と同材質の平面矩形状の
上部基板であり、下部基板１２の上面１２ａに接合さ
れ、上部基板１３の下面１３ａの左側部に、前記上部基
板６と同様に、貫通孔７、薄膜電極８および外部取出電
極９が形成されている。１４は上部基板１３の上面１３
ｂの右側部に形成されたＤｕａｌ−ＩＳＦＥＴデバイス
１４であり、各種イオンや分子に応答する応答膜からな
るゲート１５を有するＩＳＦＥＴ１６（測定側）と、プ
ラスチック膜からなるゲート１７を有するＩＳＦＥＴ１
８（比較側）とから構成されている。なお、前記凹部３
には、前記形態１の場合と同様に、隙間なくぴったりと
高分子ゲル１０が充填される。１９はシリコンからなる
平面矩形状の流路形成用基板であり、上部基板１３の上
面１３ｂに接合される。２０は流路形成用基板１９の下
面１９ａのほぼ中央部に長手方向に沿って形成された流
路２０であり、前記貫通孔７と両ゲート１５，１７を結
ぶ直線上に位置し、この流路２０の右端部に、前記流路
２０に連通した貫通孔２１が形成され、両ゲート１５，
１７は、前記高分子ゲル１０より下流側に設けられてい
る。
【００２１】そして、両外部取出電極５，９に直流電圧
を徐々に印加すると、前記形態１の場合と同様に、高分
子ゲル１０が収縮し、高分子ゲル１０に微小の透過孔１
１が形成される。その孔径に応じた試料溶液中のイオン
や分子が、図４および図５の矢印に示すように、下部基
板１２の貫通孔３、高分子ゲル１０の透過孔１１、上部
基板１３の貫通孔７を通ってＤｕａｌ−ＩＳＦＥＴデバ
イス１４の両ゲート１５、１７に流れていく。この際、
前記透過孔１１の孔径に応じたイオンや分子が両ゲート
１５、１７によって検知され、その濃度スぺクトルが測
定され、このスペクトルは試料溶液中の各種イオンや分
子量になる。
を徐々に印加すると、前記形態１の場合と同様に、高分
子ゲル１０が収縮し、高分子ゲル１０に微小の透過孔１
１が形成される。その孔径に応じた試料溶液中のイオン
や分子が、図４および図５の矢印に示すように、下部基
板１２の貫通孔３、高分子ゲル１０の透過孔１１、上部
基板１３の貫通孔７を通ってＤｕａｌ−ＩＳＦＥＴデバ
イス１４の両ゲート１５、１７に流れていく。この際、
前記透過孔１１の孔径に応じたイオンや分子が両ゲート
１５、１７によって検知され、その濃度スぺクトルが測
定され、このスペクトルは試料溶液中の各種イオンや分
子量になる。
【００２２】なお、前記応答膜が、例えばｐＨの場合、
例えばＳｉ3 Ｎ4 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ａｌ2 Ｏ3 等の感応膜
が用いられ、前記プラスチック膜には、例えばポリイミ
ド等のイオン非選択性膜が用いられる。
例えばＳｉ3 Ｎ4 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ａｌ2 Ｏ3 等の感応膜
が用いられ、前記プラスチック膜には、例えばポリイミ
ド等のイオン非選択性膜が用いられる。
【００２３】また、上述の実施の形態においては、Ｄｕ
ａｌ−ＩＳＦＥＴデバイス１４を流路２０に臨むように
して設けているが、この発明はこれに限られるものでは
なく、ｐＨ計以外のイオン濃度計、ＯＲＰ計、ポーラロ
グラフィ、ボルタンメトリなど各種の電気化学電極のセ
ンシング部（それらの微細化された半導体デバイス基づ
いて含む）を同様に設けるようにしてもよい。
ａｌ−ＩＳＦＥＴデバイス１４を流路２０に臨むように
して設けているが、この発明はこれに限られるものでは
なく、ｐＨ計以外のイオン濃度計、ＯＲＰ計、ポーラロ
グラフィ、ボルタンメトリなど各種の電気化学電極のセ
ンシング部（それらの微細化された半導体デバイス基づ
いて含む）を同様に設けるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のイ
オンまたは分子フィルタは、基板に形成された孔内に電
気収縮性のフィルム状の高分子ゲルをその周囲を固定し
た状態で設け、この高分子ゲルに直流電圧を連続的に変
化させて印加し、高分子ゲルを収縮させることにより、
前記高分子ゲルに微量の流体を通過させる任意の微孔を
形成するようにしたため、前記微孔の孔径に応じたイオ
ンや分子を通過させることができ、試料溶液中のイオン
や分子を容易に、かつ、短時間でふるいに掛けることが
できる。
オンまたは分子フィルタは、基板に形成された孔内に電
気収縮性のフィルム状の高分子ゲルをその周囲を固定し
た状態で設け、この高分子ゲルに直流電圧を連続的に変
化させて印加し、高分子ゲルを収縮させることにより、
前記高分子ゲルに微量の流体を通過させる任意の微孔を
形成するようにしたため、前記微孔の孔径に応じたイオ
ンや分子を通過させることができ、試料溶液中のイオン
や分子を容易に、かつ、短時間でふるいに掛けることが
できる。
【００２５】また、請求項２記載のイオンまたは分子分
析装置は、電気化学電極のセンシング部を、請求項１記
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けるようにしたため、フィルタに
形成された孔径に応じたイオンや分子が流路を通って電
気化学電極のセンシング部に流れていき、このセンシン
グ部によって順次検知することができ、その濃度スぺク
トルを測定することにより、試料溶液中の各種イオンや
分子量を測定することができる。
析装置は、電気化学電極のセンシング部を、請求項１記
載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前記フ
ィルタより下流側に設けるようにしたため、フィルタに
形成された孔径に応じたイオンや分子が流路を通って電
気化学電極のセンシング部に流れていき、このセンシン
グ部によって順次検知することができ、その濃度スぺク
トルを測定することにより、試料溶液中の各種イオンや
分子量を測定することができる。
【図１】本発明の形態１の分解斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ図１の動作
説明図である。
説明図である。
【図３】電界強度と高分子ゲルの透過孔の孔径との関係
を示した図である。
を示した図である。
【図４】本発明の形態２の断面図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
１…基板、６…基板、１０…高分子ゲル、１２…基板、
１３…基板、１６…ＩＳＦＥＴ、１７…ＩＳＦＥＴ、２
０…流路、３０…溶液、４０…フィルタ、５０…イオン
または分子分析装置。
１３…基板、１６…ＩＳＦＥＴ、１７…ＩＳＦＥＴ、２
０…流路、３０…溶液、４０…フィルタ、５０…イオン
または分子分析装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 30/48 Ｇ０１Ｎ 27/46 ３０６
Claims (2)
- 【請求項１】 基板に形成された孔内に電気収縮性のフ
ィルム状の高分子ゲルをその周囲を固定した状態で設
け、この高分子ゲルに直流電圧を連続的に変化させて印
加し、高分子ゲルを収縮させることにより、前記高分子
ゲルに微量の流体を通過させる任意の微孔を形成するこ
とを特徴とするイオンまたは分子フィルタ。 - 【請求項２】 電気化学電極のセンシング部を、請求項
１記載のフィルタを設けた流路に臨むように、かつ、前
記フィルタより下流側に設けたことを特徴とするイオン
または分子分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10356450A JP2000180313A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | イオンまたは分子フィルタおよびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10356450A JP2000180313A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | イオンまたは分子フィルタおよびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180313A true JP2000180313A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18449076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10356450A Pending JP2000180313A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | イオンまたは分子フィルタおよびこのフィルタを用いたイオンまたは分子分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000180313A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168176A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Tokai Rubber Ind Ltd | 導電性ポリマーを用いた分離装置およびそれを用いた分離方法 |
| JP2009288080A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細胞外マイクロ電極及びその製造方法 |
| JPWO2014017430A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2016-07-11 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の測定方法 |
| US20190323988A1 (en) * | 2011-09-22 | 2019-10-24 | Sentient Technologies, Inc. | Static equilibrium path for measurements of dynamic flows |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP10356450A patent/JP2000180313A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168176A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Tokai Rubber Ind Ltd | 導電性ポリマーを用いた分離装置およびそれを用いた分離方法 |
| JP4751840B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2011-08-17 | 東海ゴム工業株式会社 | 導電性ポリマーを用いた分離装置およびそれを用いた分離方法 |
| JP2009288080A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細胞外マイクロ電極及びその製造方法 |
| US20190323988A1 (en) * | 2011-09-22 | 2019-10-24 | Sentient Technologies, Inc. | Static equilibrium path for measurements of dynamic flows |
| US10670555B2 (en) * | 2011-09-22 | 2020-06-02 | Sentient Technologies, Inc. | Static equilibrium path for measurements of dynamic flows |
| JPWO2014017430A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2016-07-11 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の測定方法 |
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