JP2007057459A - Chemical sensing capacity sensor chip - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical sensing capacity sensor device formed into a chipped shape in its sensor part and using a chipped chemical sensing capacity sensor in order to provide an inexpensive small-sized a chemical sensing capacity sensor device simple to operate and possible to carry, and its measuring method. <P>SOLUTION: A reference electrode (0303) for the chemical sensing capacity sensor is provided which has a laminated structure that the internal solution of a liquid film type reference electrode is converted to a solid phase. Further, an integrative chemical sensing capacity sensor (0300) is provided which keeps the reference electrode for the chemical sensing capacity sensor and an acting electrode (0302) integrated on one support (0301). Furthermore, the small-sized and portable chemical sensing capacity sensor device is provided which has the chemical sensing capacity sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学感覚能センサ用参照電極、化学感覚能センサチップ及び当該チップを有する化学感覚能センサ装置と、その装置の測定方法に関する。   The present invention relates to a reference electrode for a chemosensory sensor, a chemosensory sensor chip, a chemosensory sensor device having the chip, and a method for measuring the device.

人間の五感の一つである味覚を代行する人工センサに関しては、特許文献1、5、7、8、及び9に示す本発明者らが発明した味覚センサ等が公知技術として知られている。また、これらの味覚センサ等を用いた味覚センサ装置のシステムや味の測定方法についても特許文献2、3、4、及び6等が公知技術として既に知られている。当該特許文献の味覚センサは、イオン選択性電極の技術を応用して開発された膜電位計測型のセンサである。すなわち、当該味覚センサは作用電極に生物の生体膜を模した多種類の脂質高分子膜を使用することで基本味である塩味、甘味、苦味、酸味、旨味に対して様々な膜電位を発生させることができる。また、当該味覚センサを有する味覚センサ装置は、味覚センサを被測定対象物である水溶液に浸漬させることで作用電極から発生する膜電位と参照電極から発生する膜電位を取得する。当該取得した膜電位に適当な処理を行うことで味のデジタル化、視覚化、及び再生を行うことができる。   Regarding artificial sensors that act as one of the five senses of human beings, the taste sensors invented by the inventors shown in Patent Documents 1, 5, 7, 8, and 9 are known as known techniques. Further, Patent Documents 2, 3, 4, and 6 are already known as publicly known technologies for taste sensor device systems and taste measurement methods using these taste sensors and the like. The taste sensor of this patent document is a membrane potential measurement type sensor developed by applying the ion selective electrode technology. In other words, the taste sensor generates various membrane potentials for the basic tastes of salty taste, sweet taste, bitter taste, sour taste, and umami taste by using various types of lipid polymer membranes that mimic biological biological membranes as the working electrode. Can be made. In addition, the taste sensor device having the taste sensor acquires a membrane potential generated from the working electrode and a membrane potential generated from the reference electrode by immersing the taste sensor in an aqueous solution that is a measurement target. Digitization, visualization, and reproduction of taste can be performed by performing appropriate processing on the acquired membrane potential.

しかし、従来技術の膜電位計測型の味覚センサ装置は概して大型であり、センサ部分だけでもデスクトップサイズが必要であった。そのため携帯は非常に困難で、かつ貴重な測定用サンプルも多量に必要とするという問題を有していた。さらに、装置自体が一般ユーザには高額で、取扱いや測定方法も煩雑であったことから専門業者専用の測定装置の感が否めず、普及面での問題も有していた。
特開平3−54446 特開平3−163351 特開平4−64053 特開平4−297863 特開平4−324351 特開平5−99896 特開平6−18479 特開平7−5147 特開平7−269826
However, the membrane potential measurement type taste sensor device of the prior art is generally large, and a desktop size is required only for the sensor portion. Therefore, it is very difficult to carry and there is a problem that a large amount of valuable measurement samples are required. Furthermore, since the apparatus itself is expensive for general users and handling and measurement methods are complicated, the feeling of a measurement apparatus dedicated to a professional contractor cannot be denied, and there is a problem in the spread.
JP-A-3-54446 JP-A-3-163351 JP-A-4-64053 JP-A-4-297863 JP-A-4-324351 JP-A-5-99896 JP-A-6-18479 JP 7-5147 A JP-A-7-269826

本発明は化学感覚能センサ装置の小型化を目的とする。そのためには、まずセンサ部分を小型化する必要がある。そこで、本発明は従来の液膜型参照電極の内部溶液を固相化した参照電極の提供を第一の課題とする。また、本発明は前記固相化した参照電極と作用電極とが一体化した化学感覚能センサチップの提供を第2の課題とする。さらに、本発明は前記化学感覚能センサチップを用いることで、携帯性の向上や測定サンプルの低減が可能な化学感覚能センサ装置の提供を第3の課題とする。また、本発明は前記化学感覚能センサチップを利用した時の化学感覚能センサシステムの測定方法の提供を更なる課題とする。以上の課題を解決することで、目的とする化学感覚能センサ装置の小型化を達成する。   An object of the present invention is to reduce the size of a chemosensory sensor device. For that purpose, it is first necessary to downsize the sensor portion. Therefore, the first object of the present invention is to provide a reference electrode in which an internal solution of a conventional liquid film type reference electrode is solid-phased. Another object of the present invention is to provide a chemosensory sensor chip in which the solid-phased reference electrode and the working electrode are integrated. Furthermore, a third object of the present invention is to provide a chemosensory sensor device capable of improving portability and reducing the number of measurement samples by using the chemosensory sensor chip. Moreover, this invention makes it the further subject to provide the measuring method of a chemosensory sensor system when the said chemosensory sensor chip is utilized. By solving the above problems, the miniaturization of the target chemosensory sensor device is achieved.

本発明で「化学感覚能」とは、水溶液中に溶解、若しくは混在する化学物質が有する性質を受容できる機能を意味する。例えば、水溶性化学物質の溶解した水溶液を味、すなわち塩味、甘味、酸味、旨味として感知できる機能や、当該水溶液の水素イオン濃度を測定する機能等が該当する。   In the present invention, “chemosensory ability” means a function capable of accepting the properties of a chemical substance dissolved or mixed in an aqueous solution. For example, a function capable of sensing an aqueous solution in which a water-soluble chemical substance is dissolved as a taste, that is, a salty taste, sweet taste, sour taste, and umami taste, a function of measuring the hydrogen ion concentration of the aqueous solution, and the like are applicable.

上記課題を解決するために、本件出願の発明は積層構造を有する化学感覚能センサ用参照電極を提供する。本件出願の他の発明は、当該参照電極を有する一の支持体上に形成された化学感覚能センサチップを提供する。本件出願のさらなる発明は、当該化学感覚能センサチップを有する化学感覚能センサ装置を提供する。また、本件出願の発明は当該化学感覚能センサ装置の測定方法を提供する。すなわち、以下の発明を提供する。   In order to solve the above problems, the invention of the present application provides a reference electrode for a chemosensory sensor having a laminated structure. Another invention of the present application provides a chemosensory sensor chip formed on one support having the reference electrode. A further invention of the present application provides a chemosensory sensor device having the chemosensory sensor chip. The invention of the present application provides a measurement method for the chemosensory sensor device. That is, the following invention is provided.

(1)本発明は、第一導電体と、第一導電体との間で電荷交換可能な電解液を湿潤材に保持した湿潤層と、湿潤層に保持された電解液が外部イオンと電荷交換することを防止する電荷交換防止層と、湿潤層に保持された電解液が外部に漏洩することを防止する電解液漏洩防止層とを有する化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (1) The present invention relates to a first conductor, a wetting layer in which an electrolyte solution capable of charge exchange between the first conductor is held in a wetting material, and the electrolyte solution held in the wetting layer is charged with external ions and charges. Provided is a reference electrode for a chemosensory sensor having a charge exchange preventing layer for preventing exchange and an electrolyte leakage preventing layer for preventing an electrolyte retained in a wet layer from leaking to the outside.

(2)本発明は、前記湿潤層の湿潤材が高分子ポリマーであることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (2) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the wetting material of the wetting layer is a polymer.

(3)本発明は、前記湿潤層の電解液がKCl溶液であることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (3) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the electrolyte of the wet layer is a KCl solution.

(4)本発明は、前記第一導電体がAg、又はAg/AgClであることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (4) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the first conductor is Ag or Ag / AgCl.

(5)本発明は、前記湿潤層の電解液がKClとAgClの混合溶液であることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (5) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the electrolyte solution of the wet layer is a mixed solution of KCl and AgCl.

(6)本発明は、前記電荷交換防止層が高分子膜材と、可塑剤とからなることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (6) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the charge exchange prevention layer comprises a polymer film material and a plasticizer.

(7)本発明は、前記電解質漏洩防止層が逆浸透膜で構成されることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (7) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the electrolyte leakage prevention layer is formed of a reverse osmosis membrane.

(8)本発明は、前記電荷交換防止層と前記電解質漏洩防止層が、双方の機能を有する一層で構成されることを特徴とする化学感覚能センサ用参照電極を提供する。   (8) The present invention provides a reference electrode for a chemosensory sensor, wherein the charge exchange prevention layer and the electrolyte leakage prevention layer are composed of a single layer having both functions.

(9)本発明は、支持体と、前記支持体上に形成され、第二導電体と、第二導電体との間で電荷交換可能な脂質高分子膜とを有する一以上の作用電極と、前記支持体上に形成される前記(1)から(8)のいずれか一の化学感覚能センサ用参照電極であって、かつ少なくとも一以上の化学感覚能センサ用参照電極と、前記作用電極と、前記化学感覚能センサ用参照電極とを電気的に隔離する隔離部とを有する化学感覚能センサチップを提供する。   (9) The present invention includes a support, one or more working electrodes formed on the support, the second conductor, and a lipid polymer membrane capable of charge exchange between the second conductor and A reference electrode for a chemosensory sensor according to any one of (1) to (8) formed on the support, and at least one reference electrode for a chemosensory sensor, and the working electrode And a chemosensory sensor chip having an isolating portion for electrically isolating the reference electrode for the chemosensory sensor.

(10)本発明は、前記作用電極が二以上である場合、各作用電極は一の化学物質に対して他の作用電極と異なる応答性を示す脂質高分子膜を有することを特徴とする化学感覚能センサチップを提供する。   (10) The invention is characterized in that, when the number of working electrodes is two or more, each working electrode has a lipid polymer membrane that exhibits different responsiveness to one chemical substance from other working electrodes. A sensory sensor chip is provided.

(11)本発明は、前記隔離部が前記第一導電体及び前記第二導電体の周囲に設けられる壁状絶縁体であり、化学感覚能センサ用参照電極は前記壁状絶縁体により被測定対象物との接触領域として電解漏洩防止層のみを残し、作用電極は被測定対象物との接触領域として前記脂質高分子膜のみを残すように構成されることを特徴とする化学感覚能センサチップを提供する。   (11) In the present invention, the isolation part is a wall-like insulator provided around the first conductor and the second conductor, and the reference electrode for the chemosensory sensor is measured by the wall-like insulator. A chemosensory sensor chip, wherein only the electrolytic leakage prevention layer is left as a contact area with an object, and the working electrode is configured to leave only the lipid polymer film as a contact area with an object to be measured. I will provide a.

(12)本発明は、前記壁状絶縁体が感光性ガラスを露光し、熱処理後に酸処理して形成されたものであることを特徴とする化学感覚能センサチップを提供する。   (12) The present invention provides a chemosensory sensor chip characterized in that the wall-like insulator is formed by exposing photosensitive glass to an acid treatment after heat treatment.

(13)本発明は、(9)から(12)のいずれか一の化学感覚能センサチップを有する測定プローブと、前記測定プローブの化学感覚能センサチップの参照電極から電位値を取得する参照電極電位値取得部と、前記測定プローブの一以上の作用電極のそれぞれから電位値を取得する作用電極電位値取得部と、前記作用電極電位値取得部で取得されたそれぞれの作用電極ごとの電位値と、参照電極電位取得部にて取得された電位値との差分値を取得する差分電位値取得部と、差分電位値取得部にて取得された差分電位値を作用電極ごとに出力し、また作用電極電位値に基づいて得られる差分電位値パターンを出力する差分電位値出力部とを有する化学感覚能センサ装置を提供する。   (13) The present invention provides a measurement probe having the chemosensory sensor chip according to any one of (9) to (12), and a reference electrode for acquiring a potential value from a reference electrode of the chemosensory sensor chip of the measurement probe A potential value acquisition unit, a working electrode potential value acquisition unit that acquires a potential value from each of one or more working electrodes of the measurement probe, and a potential value for each working electrode acquired by the working electrode potential value acquisition unit And a differential potential value acquisition unit that acquires a difference value between the potential value acquired by the reference electrode potential acquisition unit and a differential potential value acquired by the differential potential value acquisition unit for each working electrode, and Provided is a chemosensory sensor device having a differential potential value output unit that outputs a differential potential value pattern obtained based on a working electrode potential value.

(14)本発明は、前記化学感覚能センサ装置の構成に加えて、既知の化学物質によるそれぞれの作用電極ごとの既知差分電位値パターンを蓄積する蓄積部と、前記差分電位値出力部から出力される作用電極の電位差値パターンと前記蓄積部に保存された既知差分電位値パターンとを比較する比較部と、前記比較部での比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定する判定部とを有する化学感覚能センサ装置を提供する。   (14) In the present invention, in addition to the configuration of the chemosensory sensor device, an accumulation unit that accumulates a known differential potential value pattern for each working electrode of a known chemical substance, and an output from the differential potential value output unit A comparison unit for comparing the potential difference value pattern of the working electrode and the known difference potential value pattern stored in the storage unit, and a measurement target measured by the measurement probe based on the comparison result in the comparison unit There is provided a chemosensory sensor device having a determination unit for determining chemical characteristics of an object.

(15)本発明は、(13)又は(14)の化学感覚能センサ装置の構成に加えて、前記測定プローブが(9)から(12)のいずれかの化学感覚能センサチップを着脱可能な着脱部を有する化学感覚能センサ装置を提供する。   (15) In the present invention, in addition to the configuration of the chemosensory sensor device of (13) or (14), the chemosensory sensor chip of any one of (9) to (12) can be attached to and detached from the measurement probe. Provided is a chemical sensory sensor device having a detachable part.

(16)本発明は、前記測定プローブの一以上の作用電極に配置される脂質高分子膜が被測定対象物によって一以上の作用電極に発生する複数の電位値からなるパターンが、被測定対象物である甘味溶液、塩味溶液、酸味溶液、旨味溶液、苦味溶液により異なるパターンとする脂質高分子膜であることを特徴とする化学感覚能センサ装置を提供する。   (16) In the present invention, the pattern consisting of a plurality of potential values generated on the one or more working electrodes by the object to be measured is a lipid polymer membrane disposed on one or more working electrodes of the measurement probe. Provided is a chemosensory sensor device which is a lipid polymer film having a different pattern depending on a sweet solution, a salty solution, a sour solution, an umami solution, and a bitter solution as a product.

(17)本発明は、(9)から(12)のいずれか一の化学感覚能センサチップを有する測定プローブにおいて、化学感覚能センサチップの参照電極から電位値を取得する参照電極電位値取得ステップと、前記測定プローブの一以上の作用電極のそれぞれから電位値を取得する作用電極電位値取得ステップと、前記作用電極電位値取得ステップで取得された作用電極ごとの電位値と、参照電極電位取得ステップにて取得された電位値との差分値を取得する差分電位値取得ステップと差分電位値取得ステップにて取得された差分電位値を作用電極ごとに出力する差分電位値出力ステップと、
を有する化学感覚能センサシステムの測定方法を提供する。
(17) The present invention provides a reference electrode potential value acquisition step of acquiring a potential value from a reference electrode of a chemosensory sensor chip in a measurement probe having the chemosensory sensor chip of any one of (9) to (12) A working electrode potential value acquisition step for acquiring a potential value from each of one or more working electrodes of the measurement probe, a potential value for each working electrode acquired in the working electrode potential value acquisition step, and a reference electrode potential acquisition A differential potential value acquisition step for acquiring a differential value from the potential value acquired in the step, and a differential potential value output step for outputting the differential potential value acquired in the differential potential value acquisition step for each working electrode;
A measurement method of a chemosensory sensor system having

(18)本発明は、前記差分電位値出力ステップ後に、既知の化学物質による作用電極ごとの既知差分電位値を蓄積する蓄積ステップと、前記差分電位値出力ステップから出力される作用電極ごとの電位差値パターンと前記蓄積ステップに保存された既知差分電位値パターンとを比較する比較ステップと、前記比較ステップでの比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定する判定ステップとをさらに有する化学感覚能センサシステムの測定方法を提供する。   (18) In the present invention, after the differential potential value output step, an accumulation step of storing a known differential potential value for each working electrode by a known chemical substance, and a potential difference for each working electrode output from the differential potential value output step A comparison step for comparing the value pattern with the known differential potential value pattern stored in the accumulation step, and determining a chemical characteristic of the measurement object measured by the measurement probe based on a comparison result in the comparison step There is provided a measurement method of a chemosensory sensor system further comprising a determination step.

本発明の化学感覚能センサ用参照電極によれば、従来の液膜型参照電極の内部液を固相化することで参照電極を小型化することができる。   According to the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention, the reference electrode can be reduced in size by solidifying the internal liquid of the conventional liquid film type reference electrode.

本発明の化学感覚能センサチップによれば、支持体上で参照電極と作用電極の一体化、さらにこれらの電極の集積化が可能となる。また、それによって化学感覚能センサ部の小型化、軽量化が可能となる。また、化学感覚能センサ部の大量生産も可能なことから化学感覚能センサ装置全体の低廉化にも繋がる。   According to the chemosensory sensor chip of the present invention, the reference electrode and the working electrode can be integrated on the support, and these electrodes can be integrated. In addition, the chemical sensory sensor unit can be reduced in size and weight. In addition, since the chemical sensory sensor unit can be mass-produced, the overall cost of the chemical sensory sensor device can be reduced.

本発明の化学感覚能センサ装置によれば、本発明の化学感覚能センサチップを用いることで携帯性の向上、測定サンプルの低減、低廉化、及び取扱いと測定方法を簡便化することができる。   According to the chemosensory sensor device of the present invention, the use of the chemosensory sensor chip of the present invention can improve portability, reduce the measurement sample, reduce the cost, and simplify the handling and measurement method.

本発明の化学感覚能センサシステムの測定方法によれば、測定方法の簡便化することができる。   According to the measurement method of the chemosensory sensor system of the present invention, the measurement method can be simplified.

本発明の化学感覚能センサ装置、及び化学感覚能センサシステムの測定方法によれば、低廉化、測定方法の簡便化が向上することで一般ユーザが気軽に利用できるようになる。それによって化学感覚能センサ装置の普及を促進できる。さらに、当該化学感覚能センサ装置で検出されるデータベースを充実させることができ、食品における味の品質管理を厳密に行う事も可能となる。   According to the measurement method of the chemosensory sensor device and the chemosensory sensor system of the present invention, the general user can easily use it by reducing the cost and improving the simplification of the measurement method. Thereby, the spread of the chemical sensory sensor device can be promoted. Furthermore, the database detected by the chemical sensory sensor device can be enriched, and the quality control of taste in food can be strictly performed.

以下に、各発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる様態で実施しうる。   The best mode for carrying out each invention will be described below. The present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various ways without departing from the scope of the invention.

なお、実施形態1は、主に請求項1から8に関する。実施形態2は、主に請求項9から12に関する。実施形態3は、主に請求項13、及び15から17に関する。実施形態4は、主に請求項14から16、及び18に関する。   The first embodiment mainly relates to claims 1 to 8. The second embodiment mainly relates to claims 9 to 12. The third embodiment mainly relates to claims 13 and 15 to 17. The fourth embodiment mainly relates to claims 14 to 16 and 18.

<<実施形態1>>
<実施形態1:概要> 実施形態1について説明する。本実施形態は、導電体と、異なる性質を有する複数の層から構成される固相の化学感覚能センサ用参照電極に関する。当該複数の層は、湿潤層、電荷防止層、及び電解液漏洩防止層を有する。本化学感覚能センサ用参照電極は、当該電極を構成する湿潤層が、従来の液膜型イオン選択性電極装置の参照電極における内部溶液と同様の機能を果たし、かつ固相であることを特徴とする。
<< Embodiment 1 >>
<Embodiment 1: Overview> Embodiment 1 will be described. The present embodiment relates to a reference electrode for a chemosensory sensor of a solid phase composed of a conductor and a plurality of layers having different properties. The plurality of layers include a wetting layer, a charge prevention layer, and an electrolyte leakage prevention layer. The reference electrode for this chemosensory sensor is characterized in that the wetting layer constituting the electrode performs the same function as the internal solution in the reference electrode of a conventional liquid membrane ion selective electrode device and is a solid phase. And

<実施形態1:構成> 図1のAは本実施形態の構成の一例である。この図に示すように、本実施形態の化学感覚能センサ用参照電極(0100)は、その構成として第一導電体(0101)と、湿潤層(0102)と、電荷交換防止層(0103)と、電解液漏洩防止層(0104)を有する。以下、各構成について詳細に説明する。   <Embodiment 1: Configuration> FIG. 1A shows an example of the configuration of the present embodiment. As shown in this figure, the reference electrode (0100) for the chemosensory sensor of this embodiment has a first conductor (0101), a wet layer (0102), a charge exchange prevention layer (0103) as its configuration. And an electrolyte leakage prevention layer (0104). Hereinafter, each configuration will be described in detail.

「化学感覚能センサ用参照電極」(0100)は、従来の液膜型イオン選択性電極装置の参照電極と同様に、被測定対象物との接触によって測定の基準となる電位を発生するように構成されている。当該化学感覚能センサ用参照電極の形状は、前記のような積層構造をなし、かつ電解液漏洩防止層のみが被測定対象物と接触可能であれば、特に限定はしない。例えば、図1の化学感覚能センサ用参照電極の断面図において、Aのように周囲を後述する支持体(0105)で囲まれた形状であってもよいし、Bのように支持体に一面のみが接した電解液漏洩防止層を最外層とする半円状のような形状であってもよいし、Cのように電解液漏洩防止層を最外層とし支持体を必要としない形状であってもよい。   The “reference electrode for chemosensory sensor” (0100) generates a potential serving as a measurement reference upon contact with the object to be measured, like the reference electrode of the conventional liquid membrane ion selective electrode device. It is configured. The shape of the reference electrode for the chemosensory sensor is not particularly limited as long as it has a laminated structure as described above and only the electrolyte leakage preventing layer can contact the object to be measured. For example, in the cross-sectional view of the reference electrode for the chemosensory sensor of FIG. 1, it may have a shape surrounded by a support body (0105) to be described later, such as A, or one side of the support body as shown in B. It may be a semicircular shape with the electrolyte leakage prevention layer in contact only with the outermost layer, or a shape that does not require a support with the electrolyte leakage prevention layer as the outermost layer as in C. May be.

「第一導電体」(0101)は、導電体によって構成される。導電体の材質は、電子導電体、イオン導電体、又は電子・イオン混合導電体のいずれであってもよいが、加工処理の点を考慮すれば電子導電体が好ましい。電子導電体の場合には、例えば、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、銅(Cu)、銀(以下Agとする。)、白金(Pt)、金(Au)等の金属や炭素(C)のいずれであってもよい。Ag、又は銀・塩化銀(以下Ag/AgClとする。)は、液膜型イオン選択性電極装置の参照電極で一般的な配線材として使用されており、入手が容易なことからも好ましい。特に、Ag/AgClはAg表面に塩化銀(以下AgClとする。)を生成、若しくは付着させたもので当該第一導電体がAgから構成される場合の分極現象を抑制できることから便利である。当該第一導電体は配線の端末部であり、化学感覚能センサ装置において化学感覚能センサ用参照電極で取得される電位値を電気信号として他の部へ伝達する機能を有する。   The “first conductor” (0101) is constituted by a conductor. The material of the conductor may be any of an electronic conductor, an ionic conductor, or an electron / ion mixed conductor, but an electronic conductor is preferable in consideration of processing. In the case of an electronic conductor, for example, a metal such as aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), silver (hereinafter referred to as Ag), platinum (Pt), gold (Au), or carbon (C ). Ag or silver / silver chloride (hereinafter referred to as Ag / AgCl) is preferable because it is used as a general wiring material in a reference electrode of a liquid membrane ion selective electrode device and is easily available. In particular, Ag / AgCl is convenient because silver chloride (hereinafter referred to as AgCl) is generated or attached to the Ag surface and can suppress the polarization phenomenon when the first conductor is composed of Ag. The first conductor is a terminal portion of the wiring, and has a function of transmitting a potential value acquired by the reference electrode for the chemosensory sensor in the chemosensory sensor device to another part as an electric signal.

「湿潤層」(0102)は、主に電解液と湿潤材とから成り、前記第一導電体上に構成される。当該湿潤層は前記第一導電体に直接接するように形成されることが好ましい。また、当該湿潤層の厚さは機能上、及び電解液の乾燥を抑制する上で50〜450μmの範囲内で構成されることが好ましい。当該湿潤層の機能は、湿潤材に保持された電解液と前記第一導電体との間で電荷交換を行うことである。すなわち、当該湿潤層は、固相でありながら従来液相であった液膜型参照電極の内部溶液と同等の機能を果たすことができる。   The “wetting layer” (0102) is mainly composed of an electrolytic solution and a wetting material, and is configured on the first conductor. The wet layer is preferably formed so as to be in direct contact with the first conductor. Moreover, it is preferable that the thickness of the said wet layer is comprised within the range of 50-450 micrometers from the function and suppressing drying of electrolyte solution. The function of the wet layer is to perform charge exchange between the electrolytic solution held in the wet material and the first conductor. That is, the wet layer can perform the same function as the internal solution of the liquid film type reference electrode, which is a conventional liquid phase while being a solid phase.

「電解液」は、水等の溶媒に電解質が溶解することで導電性を有する液体である。当該電解液を構成する電解質の種類は特に限定されないが、塩化カリウム(以下KClとする。)溶液であれば特に好ましい。これは塩化カリウムを構成する陽イオン(カリウムイオン)と陰イオン(塩素イオン)の輸率がほぼ等しいことから、湿潤層内に局部的電池が発生しにくいためである。ただし、陽イオンと陰イオンの輸率をアンバランスにすることで電荷交換の感度を調節できる場合には必ずしも輸率をほぼ等しくする必要はない。また、前記第一導電体の一部が金属によって構成される場合には、KClと当該金属の金属塩との混合溶液であることが好ましい。例えば、第一導電体が前記Ag/AgClで構成される場合の電解液は、KClとAgClの混合溶液であることが好ましい。これは、Ag/AgCl表面のAgのイオン化による電極の消耗を防止し、寿命を延ばすためである。当該電解液における電解質の濃度は特に限定されない。好ましくは当該電解質が前記湿潤層に保持されたときに析出しない最大の濃度である。当該最大濃度は電解質の溶解度、又は後述の湿潤材の材質に応じて適宜調整すれば良い。例えば、湿潤層に含まれる電解液がKCl溶液の場合は約1.7M程度となる。また、電解液にグリセリン(glycerin)を添加してもよい。グリセリンは保水性が高く蒸発しにくい性質を有することから、これを添加することで電解質の水分蒸発を抑制することができる。グリセリンの添加量は、電解液容量の5%から50%、好ましくは10%から40%、さらに好ましくは15%から35%の範囲内である。当該電解液の機能は、その導電性によって前記第一導電体との間で電荷交換をすることである。   The “electrolytic solution” is a liquid having conductivity by dissolving an electrolyte in a solvent such as water. The type of electrolyte constituting the electrolytic solution is not particularly limited, but a potassium chloride (hereinafter referred to as KCl) solution is particularly preferable. This is because local cells are not easily generated in the wet layer because the transport numbers of cations (potassium ions) and anions (chlorine ions) constituting potassium chloride are almost equal. However, when the charge exchange sensitivity can be adjusted by unbalanced the transport number of the cation and the anion, the transport number does not necessarily have to be substantially equal. Moreover, when a part of said 1st conductor is comprised with a metal, it is preferable that it is a mixed solution of KCl and the metal salt of the said metal. For example, the electrolytic solution in the case where the first conductor is composed of Ag / AgCl is preferably a mixed solution of KCl and AgCl. This is to prevent the electrode from being consumed due to the ionization of Ag on the Ag / AgCl surface and to extend the life. The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution is not particularly limited. Preferably, it is the maximum concentration that does not precipitate when the electrolyte is held in the wet layer. The maximum concentration may be appropriately adjusted according to the solubility of the electrolyte or the material of the wetting material described later. For example, when the electrolytic solution contained in the wet layer is a KCl solution, it is about 1.7M. Further, glycerin may be added to the electrolytic solution. Since glycerin has the property of being highly water-retentive and difficult to evaporate, the addition of this makes it possible to suppress water evaporation of the electrolyte. The amount of glycerin added is in the range of 5% to 50%, preferably 10% to 40%, more preferably 15% to 35% of the electrolyte volume. The function of the electrolytic solution is to exchange charges with the first conductor due to its conductivity.

「湿潤材」は、前記電解質を保持し、かつマトリクスとしての構造を有する物質である。当該湿潤材の材質は、前記電解液を保持可能な材質であれば特に限定されない。例えば、スポンジのような多孔質体、綿やパルプのような毛細管構造を有する繊維の集合体、又は高分子ポリマー等が該当する。加圧しても電解液が容易に流出しない点や多量の電解液を保持できる点を考慮した場合、高分子ポリマーが好ましい。   The “wetting material” is a substance that holds the electrolyte and has a structure as a matrix. The material of the wetting material is not particularly limited as long as the material can hold the electrolytic solution. For example, a porous body such as sponge, an aggregate of fibers having a capillary structure such as cotton or pulp, or a high molecular weight polymer is applicable. In consideration of the point that the electrolyte does not easily flow out even when pressurized and a large amount of electrolyte can be retained, a polymer is preferable.

本発明の「高分子ポリマー」は、網目構造を有し、多量の電解液を保持できる親水性の重合体である。具体的にはポリメタクリル酸ヒドロキシエチル(poly−hydroxyethyl methacrylate:以下pHEMAとする。)、ポリアクリル酸塩(poly−acrylate)、ポリアクリルアミド(poly−acrylamide)、コンニャクマンナン(konnyaku−mannan)のような多糖類高分子ポリマー、又はゼラチンゼリー(gelatin−jelly)のようなゲル化タンパク質等が該当する。これらの高分子ポリマーは、各モノマーに前記電解液を加えて重合させることで電解液を保持することが可能となる。高分子ポリマーと電解液との混合比は、ある分量の高分子ポリマーにおける水分保持限界容量(飽和水分量)を100とする場合、電解液の容量が80以上となるように混合することが好ましい。高分子ポリマーの種類により保持可能な水分量が変わる為、使用する高分子ポリマーの種類に応じて電解液の容量を適宜変えればよい。また、この時、電解液には前記グリセリンを添加することが好ましい。当該高分子ポリマーは、電解液を保持させることで重合してハイドロゲルを形成する。   The “polymer polymer” of the present invention is a hydrophilic polymer having a network structure and capable of holding a large amount of electrolyte. Specifically, such as poly-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as pHEMA), polyacrylate, polyacrylamide, and konnyaku-mannan. Examples thereof include polysaccharide polymer polymers, gelled proteins such as gelatin jelly. These polymer polymers can hold the electrolytic solution by adding the electrolytic solution to each monomer for polymerization. The mixing ratio of the polymer to the electrolyte is preferably such that the electrolyte has a capacity of 80 or more when the water retention limit capacity (saturated water content) in a certain amount of polymer is 100. . Since the amount of water that can be held varies depending on the type of the polymer, the capacity of the electrolytic solution may be appropriately changed according to the type of polymer used. At this time, it is preferable to add the glycerin to the electrolytic solution. The said high molecular polymer superposes | polymerizes by hold | maintaining electrolyte solution, and forms hydrogel.

「電荷交換防止層」(0103)は、前記湿潤層に積層するように構成される。当該電荷交換防止層は湿潤層に直接接するように構成されることが好ましい。当該電荷交換防止層の機能は、前記湿潤層に保持された電解液中のイオンが前記外部イオン、すなわち被測定対象物内に存在するイオンと直接的な電荷交換することを防止する緩衝層として機能する。当該電荷交換防止層の材質は、前記機能を有する材質であれば、特に限定はされない。例えば、高分子膜材に可塑剤を混合した材質であってもよい。また、当該電荷交換防止層の厚さは機能上10〜200μmの範囲内で構成されることが好ましい。   The “charge exchange prevention layer” (0103) is configured to be laminated on the wet layer. The charge exchange preventing layer is preferably configured to directly contact the wet layer. The function of the charge exchange preventing layer is as a buffer layer for preventing ions in the electrolyte retained in the wet layer from directly exchanging charges with the external ions, that is, ions existing in the measurement target. Function. The material for the charge exchange preventing layer is not particularly limited as long as it is a material having the above function. For example, a material obtained by mixing a polymer film material with a plasticizer may be used. Moreover, it is preferable that the thickness of the charge exchange prevention layer is functionally comprised within a range of 10 to 200 μm.

「高分子膜材」は、可塑剤を混合して電荷交換防止層として使用する場合の支持部材として構成される。当該高分子膜材は、液膜型イオン選択性電極等で使用される公知の高分子膜材料(特許文献1参照)であって、それ自身がイオン交換性を有さないものを使用すればよく、その種類に関しては特に限定はしない。また、当該高分子膜材は液膜型イオン選択性電極の高分子膜材料と異なりイオノフォア(イオン輸送体)を担持していない必要がある。具体的には、ポリ塩化ビニル(以下PVCとする。)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリスチレン(PS)、ポリウレタン(PU)、ポリサルフォン(PSF)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミド(PA)、ポリビニルアルコール(PVA)等のプラスティックや、漆のような天然樹脂等が該当する。中でもPVCは入手が容易な上に、ニトロベンゼンやテトラヒドロフラン(以下THFとする。)、シクロヘキサノン等の溶媒で容易に溶け、後述の可塑剤との混合比によって軟化、硬化を調節し易い等の利点がある。そのような理由からPVCは液膜型イオン選択性電極で最も一般的に使用されている高分子膜材料であり、当該高分子膜材としても好ましい。   The “polymer film material” is configured as a support member when a plasticizer is mixed and used as a charge exchange prevention layer. If the said polymer membrane material is a well-known polymer membrane material (refer patent document 1) used with a liquid membrane type ion selective electrode etc., and what does not have ion-exchange property in itself is used. Well, there is no particular limitation on the type. Further, unlike the polymer membrane material of the liquid membrane type ion selective electrode, the polymer membrane material needs not to carry an ionophore (ion transporter). Specifically, polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polystyrene (PS), polyurethane (PU), polysulfone (PSF), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), polyamide Examples thereof include plastics such as (PA) and polyvinyl alcohol (PVA), and natural resins such as lacquer. Above all, PVC is easily available, and is easily dissolved in a solvent such as nitrobenzene, tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF), cyclohexanone, etc., and has advantages such as easy adjustment of softening and curing by a mixing ratio with a plasticizer described later. is there. For this reason, PVC is the most commonly used polymer membrane material for liquid membrane ion selective electrodes, and is also preferred as the polymer membrane material.

「可塑剤」は、前記高分子膜材を可塑化できる物質である。当該可塑剤の分子は極性領域と非極性領域を有する構造を持つ。極性領域が高分子膜材の分子と電気的に結びつき、また非極性領域が高分子膜材の分子間距離を広げることで高分子膜材の軟性が保たれる。一般的にはエステル化合物やエーテル化合物が多用されるが、可塑化の性質を有する物質であれば特に限定はしない。具体的には、2−ニトロフェニルオクチルエーテル(以下NPOEとする。)、4−ニトロフェニルフェニルエーテル(NPPE)、リン酸ジオクチル(以下DOPとする)、リン酸ジ−n−オクチルフェニル(以下DOPPとする。)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、セバシン酸ジブチル(DBS)、リン酸トリクレシル(TCP)等が該当する。可塑剤の種類は、目的とするイオン選択性と使用する前記高分子膜材に対する相溶性、可塑化効率、低移行性、低揮発性等に応じて適宜選択すればよい。   The “plasticizer” is a substance that can plasticize the polymer film material. The plasticizer molecule has a structure having a polar region and a nonpolar region. The polar region is electrically connected to the molecules of the polymer film material, and the non-polar region increases the intermolecular distance of the polymer film material, thereby maintaining the flexibility of the polymer film material. In general, an ester compound or an ether compound is frequently used, but there is no particular limitation as long as it has a plasticizing property. Specifically, 2-nitrophenyl octyl ether (hereinafter referred to as NPOE), 4-nitrophenyl phenyl ether (NPPE), dioctyl phosphate (hereinafter referred to as DOP), di-n-octylphenyl phosphate (hereinafter referred to as DOPP). And dioctyl sebacate (DOS), dibutyl sebacate (DBS), tricresyl phosphate (TCP), and the like. The type of the plasticizer may be appropriately selected according to the desired ion selectivity and compatibility with the polymer membrane material to be used, plasticization efficiency, low migration, low volatility, and the like.

当該化学感覚能センサ用参照電極における電荷交換防止層の作製は、例えば、前記高分子膜材を溶媒で溶解後、可塑剤を加えて混合したものを前記湿潤層上に塗布する。続いて、風乾等により溶剤を除去して前記高分子膜材を固化させることで目的とする層を形成してもよい。また、湿潤層とは独立に前記と同様の方法で層を形成させた後、湿潤層に積層するように載置してもよい。   For producing the charge exchange preventing layer in the reference electrode for the chemosensory sensor, for example, the polymer film material is dissolved in a solvent, and a plasticizer is added and mixed on the wet layer. Subsequently, the target layer may be formed by removing the solvent by air drying or the like and solidifying the polymer film material. Moreover, after forming a layer by the method similar to the above independent of a wet layer, you may mount so that it may laminate | stack on a wet layer.

「電解液漏洩防止層」(0104)は、前記電荷交換防止層に積層するように構成される。当該電解液漏洩防止層は電荷交換防止層に直接接するように構成されることが好ましい。また、当該電解液漏洩防止層は被測定対象物と直接接するように構成される。ただし、後述するように前記電荷交換防止層と当該電荷漏洩防止層との機能を併せ持つ層の場合にはこの限りではない。当該電解液漏洩防止層の材質は、前記湿潤層に保持された電解液が外部に漏洩することを防止できる材質、すなわち防水性素材であれば特に限定されない。例えば、ニトロセルロース(cellulose nitorate:以下CNとする。)のような逆浸透膜であってもよいし、ナフィオン(Nafion:デュポン社製)のようなイオン交換膜であってもよい。当該電解液漏洩防止層の厚さはその機能を果たし得る範囲内では薄いほどよいが、機械的な強度等を考慮した場合、1〜100μmの範囲内で構成することが好ましい。当該電解質漏洩防止層の機能は、前記湿潤層内の電解液が電荷交換防止層を介して外部に漏洩することを防ぐことである。   The “electrolyte leakage preventing layer” (0104) is configured to be laminated on the charge exchange preventing layer. The electrolyte leakage prevention layer is preferably configured to be in direct contact with the charge exchange prevention layer. Further, the electrolyte leakage prevention layer is configured to be in direct contact with the object to be measured. However, this is not the case in the case of a layer having the functions of the charge exchange prevention layer and the charge leakage prevention layer as described later. The material of the electrolyte solution leakage prevention layer is not particularly limited as long as it is a material that can prevent the electrolyte solution held in the wet layer from leaking to the outside, that is, a waterproof material. For example, a reverse osmosis membrane such as nitrocellulose (hereinafter referred to as CN) or an ion exchange membrane such as Nafion (manufactured by DuPont) may be used. The thickness of the electrolyte leakage prevention layer is preferably as thin as possible within the range in which its function can be fulfilled. However, in consideration of mechanical strength and the like, it is preferable to configure the thickness within the range of 1 to 100 μm. The function of the electrolyte leakage prevention layer is to prevent the electrolyte in the wet layer from leaking outside through the charge exchange prevention layer.

当該化学感覚能センサ用参照電極における電解質漏洩防止層の作製は、例えば、CNであれば溶媒で溶解したものを前記電荷交換防止層に塗布した後、風乾等によって溶媒を除去して固化させることで形成してもよい。また、ナフィオンのように膜として既に形成されたものを使用する場合であれば、適当なサイズの電解質漏洩防止層を前記電荷交換防止層上に貼り付けてもよい。   The electrolyte leakage prevention layer in the chemosensory sensor reference electrode is prepared by, for example, applying CN dissolved in a solvent to the charge exchange prevention layer, then removing the solvent by air drying or the like and solidifying it. May be formed. Moreover, when using what was already formed as a film | membrane like Nafion, you may affix an electrolyte leakage prevention layer of a suitable size on the said charge exchange prevention layer.

本発明の化学感覚能センサ用参照電極は、前記電荷交換防止層と前記電解液漏洩防止層の2層の働きによって湿潤層内の電解液が外部に漏洩と、外部イオンの湿潤層内への流出入が防止されている。したがって、当該化学感覚能センサ用参照電極において電荷交換防止層と電解液漏洩防止層の2層の機能を有する層を使用した場合には、前記電荷交換防止層と前記電解液漏洩防止層は、当該2層の機能を有する1層に置き換えることができる。
例えば、電荷交換防止層が電解液漏洩防止層と同等の機能を併せ持つ場合等が該当する。具体的には、前記電荷交換防止層が高分子膜材と可塑剤から構成される場合、高分子膜材に混合する可塑剤の量を減じ、撹拌等により均質化した場合等が該当する。このような電荷交換防止層では高分子膜材の分子間距離が狭まる結果、電解液の漏洩を防止する機能を同時に持ち得ることが可能となる。このように2層の機能を有する1層に置き換えられた場合には、当該置き換えられた1層のみが被測定対象物と接触可能となる。すなわち、前記例の場合には電荷交換防止層が被測定対象物と接触可能となる。なお、ここで言う「層」とは、均質の同一材料から構成される重なりをなすものの一つを意味する。
In the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention, when the electrolyte solution in the wet layer leaks to the outside by the action of the two layers of the charge exchange preventive layer and the electrolyte solution leak preventive layer, external ions enter the wet layer. Inflow and outflow are prevented. Therefore, when the layer having the functions of the charge exchange prevention layer and the electrolyte leakage prevention layer is used in the reference electrode for the chemosensory sensor, the charge exchange prevention layer and the electrolyte leakage prevention layer are It can be replaced with one layer having the function of the two layers.
For example, the case where the charge exchange prevention layer has the same function as the electrolyte leakage prevention layer is applicable. Specifically, the case where the charge exchange prevention layer is composed of a polymer film material and a plasticizer corresponds to a case where the amount of the plasticizer mixed with the polymer film material is reduced and homogenized by stirring or the like. In such a charge exchange prevention layer, the intermolecular distance of the polymer film material is narrowed, and as a result, it is possible to simultaneously have a function of preventing leakage of the electrolytic solution. Thus, when it is replaced with one layer having the function of two layers, only the replaced one layer can come into contact with the object to be measured. That is, in the case of the above example, the charge exchange preventing layer can come into contact with the object to be measured. The “layer” referred to here means one of overlapping layers made of the same homogeneous material.

<実施形態1:効果> 本実施形態の化学感覚能センサ用参照電極によれば、従来の液膜型参照電極の内部溶液を固相化した湿潤層を設け、さらに湿潤層と外部との電荷交換を防止する層とフィルタリングとして機能する層を設けた積層構造にすることで、参照電極の小型化が可能となる。また、それによって携帯性、測定の簡易性を向上させることもできる。   <Embodiment 1: Effect> According to the reference electrode for a chemosensory sensor of the present embodiment, a wet layer in which an internal solution of a conventional liquid film type reference electrode is solid-phased is provided, and the charge between the wet layer and the outside is further provided. A reference electrode can be reduced in size by providing a layered structure in which a layer that prevents exchange and a layer that functions as filtering are provided. In addition, portability and simplicity of measurement can be improved thereby.

<<実施形態2>>
<実施形態2:概要> 実施形態2について説明する。本実施形態は、一の支持体上に
作用電極と、前記実施形態1の化学感覚能センサ用参照電極とが共に形成された一体型の化学感覚能センサチップに関する。両電極は一の支持体上にそれぞれ少なくとも一以上形成され、各電極は隔離部によって電気的に隔離されていることを特徴とする。
<< Embodiment 2 >>
<Embodiment 2: Overview> Embodiment 2 will be described. The present embodiment relates to an integrated chemosensory sensor chip in which the working electrode and the reference electrode for the chemosensory sensor of the first embodiment are formed on one support. At least one electrode is formed on one support, and each electrode is electrically isolated by an isolation part.

図2は、本実施形態の化学感覚能センサチップの一例を示したものである。図2で示す化学感覚能センサチップ(0200)は、ガラス基板(0201)を支持体とする小指よりも小さいサイズの化学感覚能センサチップである。一の化学感覚能センサ用参照電極(0203)と複数の作用電極(0202)が当該ガラス基板の一面側の端部周辺に形成されたスリット状のチャネル(0204)内に形成され、各電極はガラスの隔壁部(0205)により仕切られている。当該ガラス基板の他方の端部には、各電極内の第一導電体、又は第二導電体に連結された接続端子(0206)が露出している。   FIG. 2 shows an example of the chemosensory sensor chip of this embodiment. The chemosensory sensor chip (0200) shown in FIG. 2 is a chemosensory sensor chip having a size smaller than that of the little finger using the glass substrate (0201) as a support. A reference electrode (0203) for a chemosensory sensor and a plurality of working electrodes (0202) are formed in a slit-shaped channel (0204) formed around the edge of one surface of the glass substrate. It is partitioned by a partition wall portion (0205) of glass. A connection terminal (0206) connected to the first conductor in each electrode or the second conductor is exposed at the other end of the glass substrate.

<実施形態2:構成> 図3は本実施形態の化学感覚能センサチップの構成例であり、当該化学感覚能センサチップを構成する2種の電極面に対して垂直に切断した場合の断面図である。この図に示すように、本実施形態の「化学感覚能センサチップ」(0300)は、支持体(0301)と、少なくとも一以上の作用電極(0302)と、化学感覚能センサ用参照電極(0303)と、隔離部(0304)とを有する。また、前記作用電極(0302)は第二導電体(0305)と、脂質高分子膜(0306)とを有する。なお、図3では作用電極と、化学感覚能センサ用参照電極の厚さを等しく示しているが、各電極の最適な厚さはそれを構成する要素等により変化するため、必ずしも等しくする必要はない。以下、各構成について詳細に説明する。   <Embodiment 2: Configuration> FIG. 3 is a configuration example of the chemosensory sensor chip of the present embodiment, and is a cross-sectional view when cut perpendicular to the two types of electrode surfaces constituting the chemosensory sensor chip. It is. As shown in this figure, the “chemical sensory sensor chip” (0300) of this embodiment includes a support (0301), at least one working electrode (0302), and a reference electrode for chemical sensory sensor (0303). ) And an isolation part (0304). The working electrode (0302) has a second conductor (0305) and a lipid polymer membrane (0306). In FIG. 3, the working electrode and the thickness of the reference electrode for the chemosensory sensor are shown to be equal. However, the optimum thickness of each electrode varies depending on the constituent elements and the like. Absent. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

「支持体」(0301)は、前記作用電極と化学感覚能センサ用参照電極を形成する基盤として構成される。当該支持体の材質は絶縁体で、かつ耐水性であれば特に限定はしない。具体的には、ガラス、プラスティック、合成ゴム、セラミックス、又は耐水処理した紙や木材等が該当する。ただし、当該支持体が複合材料から構成される場合には、最外部が耐水性の絶縁体で被覆されていれば、導電体を有していてもよい。例えば、内部が絶縁体と導電体からなる積層構造を有し、最外部が耐水性の絶縁体で構成される多層基板等が該当する。当該支持体の形状は、前記作用電極、及び前記化学感覚能センサ用参照電極を形成可能な形状であれば特に限定されない。例えば、図2に示すように板状の基板(0201)であってもよいし、図4に示すような球状(A)、立方方形状(B)、カプセル状(C)、円錐状(D)、角錐状(E)、又は不定形状等であってもよい。なお、0401は内部に各電極を形成することができるチャネル(溝)を示し、0402は接続端子を示す。   The “support” (0301) is configured as a base on which the working electrode and the reference electrode for the chemosensory sensor are formed. The material of the support is not particularly limited as long as it is an insulator and is water resistant. Specifically, it corresponds to glass, plastic, synthetic rubber, ceramics, water-resistant paper or wood. However, when the said support body is comprised from a composite material, as long as the outermost part is coat | covered with the water-resistant insulator, you may have a conductor. For example, a multilayer substrate having a laminated structure composed of an insulator and a conductor inside, and an outermost part made of a water-resistant insulator is applicable. The shape of the support is not particularly limited as long as the working electrode and the chemosensory sensor reference electrode can be formed. For example, it may be a plate-like substrate (0201) as shown in FIG. 2, or a spherical shape (A), a cubic shape (B), a capsule shape (C), or a conical shape (D) as shown in FIG. ), Pyramid shape (E), indefinite shape, or the like. Note that 0401 indicates a channel (groove) in which each electrode can be formed, and 0402 indicates a connection terminal.

「作用電極」(0302)は、主に第二導電体と脂質高分子膜とから構成され、前記支持体上に少なくとも一以上形成される。   The “working electrode” (0302) is mainly composed of a second conductor and a lipid polymer membrane, and is formed on the support at least one or more.

「第二導電体」(0305)は、作用電極における固体電極であり、導電体によって構成される。その材質、機能については前記第一導電体(0101)と同様であることから、ここではその説明を省略する。当該第二導電体の材質と前記第一導電体の材質は、同一であることが好ましい。   The “second conductor” (0305) is a solid electrode in the working electrode, and is constituted by a conductor. Since the material and function are the same as those of the first conductor (0101), the description thereof is omitted here. The material of the second conductor and the material of the first conductor are preferably the same.

「脂質高分子膜」(0306)は、脂質性分子を高分子支持部材に吸着、若しくは混合させた膜であり、第二導電体との間で電荷交換可能なように構成される。当該脂質高分子膜は液膜型イオン選択性電極で使用される公知の脂質高分子膜を用いてもよい(特許文献1参照)。当該脂質高分子膜を構成する成分の種類は、被測定対象物に応じて脂質高分子膜を適宜選択すれば、特に限定はしない。また、当該脂質高分子膜の作製方法に関しても公知の脂質高分子膜の作製方法に準じてよい。当該脂質高分子膜は主要な構成成分として脂質性分子、可塑剤、高分子支持部材を有するが、各構成成分の混合比率や混合方法はそれぞれの種類によって異なるため、公知技術(特許文献1参照)に従って適宜調節すればよい。例えば、脂質性分子をトリオクチルメチルアンモニウムクロライド(tri−octyl methyl ammonium cloride:以下TOMAとする。)、可塑剤をDOPP、高分子支持部材をPVCとする場合には、それぞれを重量比で1:3:2程度で混合すればよい。作用電極を作製する場合には、例えば、THFで溶解したPVCにTOMAとDOPPを添加して混合した後、第二導電体上に塗布してTHFを揮散させて固化して形成させてもよいし、あるいは別個に膜状に広げてTHFを揮散させて固化した後、第二導電体上に載置することで形成させてもよい。   The “lipid polymer membrane” (0306) is a membrane in which lipid molecules are adsorbed or mixed on a polymer support member, and is configured to be able to exchange charges with the second conductor. The lipid polymer membrane may be a known lipid polymer membrane used in a liquid membrane ion selective electrode (see Patent Document 1). The type of the component constituting the lipid polymer membrane is not particularly limited as long as the lipid polymer membrane is appropriately selected according to the object to be measured. In addition, the method for producing the lipid polymer membrane may be in accordance with a known method for producing a lipid polymer membrane. The lipid polymer membrane has a lipid molecule, a plasticizer, and a polymer support member as main components. However, since the mixing ratio and mixing method of each component differ depending on the type, a known technique (see Patent Document 1). ) And adjust accordingly. For example, when the lipid molecule is tri-octylmethylammonium chloride (hereinafter referred to as TOMA), the plasticizer is DOPP, and the polymer support member is PVC, the weight ratio is 1: What is necessary is just to mix by about 3: 2. When producing the working electrode, for example, after adding and mixing TOMA and DOPP to PVC dissolved in THF, it may be formed on the second conductor by volatilizing and solidifying the THF. Alternatively, it may be formed separately by spreading it in the form of a film, volatilizing THF to solidify it, and then placing it on the second conductor.

当該脂質高分子膜を構成する成分のうち、高分子支持部材及び可塑剤は、前記化学感覚能センサ用参照電極の電荷交換防止層における高分子膜材及び可塑剤とそれぞれ同一のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。   Among the components constituting the lipid polymer membrane, the polymer support member and the plasticizer are the same as the polymer membrane material and the plasticizer in the charge exchange prevention layer of the reference electrode for the chemosensory sensor, respectively. It may be a different kind.

一の化学感覚能センサチップ上に作用電極が二以上ある場合には、各作用電極は一の化学物質に対して他の作用電極と異なる応答性を示す脂質高分子膜を有することが好ましい。ここで言う「化学物質」とは、被測定対象物に含有され、当該化学感覚能センサ装置で測定可能な物質である。例えば、金属塩、アミノ酸塩、糖、酸、アルカリ等の水溶性物質や脂質等が該当する。   When there are two or more working electrodes on one chemosensory sensor chip, each working electrode preferably has a lipid polymer membrane that exhibits a different response to one chemical substance from the other working electrodes. The “chemical substance” mentioned here is a substance that is contained in the measurement object and can be measured by the chemical sensory sensor device. For example, water-soluble substances such as metal salts, amino acid salts, sugars, acids, alkalis, lipids, and the like are applicable.

なお、作用電極は脂質高分子膜が第二導電体に直接接するように形成されているが、当該脂質高分子膜と当該第二導電体との間に緩衝層を有していてもよい。当該緩衝層の構成は前記化学感覚能センサ用参照電極における湿潤層の構成と同様でよい。当該緩衝層の使用により、第二導電体の周囲のイオン濃度を一定にできる他、被測定対象物中のイオンが脂質高分子膜を介して第二導電体に到達することで生じる第二導電体と脂質高分子膜との間の電位の変動を抑制できるので便利である。   The working electrode is formed so that the lipid polymer film is in direct contact with the second conductor, but a buffer layer may be provided between the lipid polymer film and the second conductor. The configuration of the buffer layer may be the same as the configuration of the wet layer in the reference electrode for the chemosensory sensor. By using the buffer layer, the ion concentration around the second conductor can be made constant, and the second conductivity generated when ions in the object to be measured reach the second conductor through the lipid polymer membrane. This is convenient because it can suppress fluctuations in the potential between the body and the lipid polymer membrane.

当該作用電極の機能は、従来の液膜型イオン選択性電極と同様の機能を有する。即ち、被測定対象物との接触によって作用電極電位を発生することである。当該作用電極電位は作用電極を構成する脂質高分子膜を構成する成分によって異なる。   The function of the working electrode is the same as that of a conventional liquid membrane ion selective electrode. That is, the working electrode potential is generated by contact with the object to be measured. The working electrode potential varies depending on the components constituting the lipid polymer membrane constituting the working electrode.

「化学感覚能センサ用参照電極」(0303)は、一の前記支持体上に少なくとも一以上形成される前記実施形態1に記載の化学感覚能センサ用参照電極である。当該参照電極は、一の支持体上に一つ存在すればよいが、一の支持体上に二以上存在していても構わない。その場合は、各参照電極のそれぞれが同一の構成を有するものであってもよいし、異なる構成を有するものであってもよい。   The “reference electrode for chemosensory sensors” (0303) is the reference electrode for chemosensory sensors according to the first embodiment, which is formed on at least one of the supports. One reference electrode may be present on one support, but two or more reference electrodes may be present on one support. In that case, each of the reference electrodes may have the same configuration or may have a different configuration.

「隔離部」(0304)は、絶縁体から構成される。当該隔離部の機能は、化学感覚能センサチップにおいて各電極を電気的に隔離することである。当該隔離部は、前記支持体(0301)と一体成型されたものであってもよいし、支持体とは独立して成型された後に接着等によって後に一体化されたものであってもよい。当該隔離部を支持体と独立して成型する場合には、その材質は絶縁体であれば特に限定しない。例えば、支持体と同一材質であってもよいし、また異なる材質であってもよい。   The “isolation portion” (0304) is made of an insulator. The function of the isolation part is to electrically isolate each electrode in the chemosensory sensor chip. The isolation part may be integrally molded with the support (0301), or may be molded independently of the support and then later integrated by bonding or the like. When the isolation part is molded independently of the support, the material is not particularly limited as long as the material is an insulator. For example, the same material as the support may be used, or a different material may be used.

当該隔離部の形状は、各電極を電気的に隔離可能な形状であれば、特に限定しない。例えば、前記導電体の周囲に壁状絶縁体を設けるように隔離部を形成してもよい。「壁状絶縁体」とは、高さを有する絶縁体であって、第一導電体、及び第二導電体の周囲を取り巻くように構成される。当該壁状絶縁体により各導電体周囲にはチャネルが形成される。これにより当該チャネル内に化学感覚能センサ用参照電極の各層や作用電極の脂質高分子膜を積層することができる。その際には、各電極を機能的に隔離するために化学感覚能センサ用参照電極では被測定対象物との接触領域として前記電解漏洩防止層のみを残すように構成し、また作用電極では被測定対象物との接触領域として前記脂質高分子膜のみを残すように構成されることが望ましい。すなわち、参照電極用のチャネル内には電解漏洩防止層を最上層として化学感覚能センサ用参照電極の各層が積層され、他層は外部に露出しないように構成されることが望ましい。また作用電極用のチャネル内には脂質高分子膜のみが外部に露出するように構成されることが望ましい。当該壁状絶縁体の高さ、すなわちチャネルの深さは、参照電極の各層や作用電極の脂質高分子膜が機能上十分な厚さを確保するために100μmから1mmの範囲内にあることが好ましい。   The shape of the isolation part is not particularly limited as long as each electrode can be electrically isolated. For example, the isolation portion may be formed so as to provide a wall-like insulator around the conductor. The “wall-shaped insulator” is an insulator having a height, and is configured to surround the first conductor and the second conductor. A channel is formed around each conductor by the wall insulator. Thereby, each layer of the reference electrode for chemosensory sensors and the lipid polymer membrane of the working electrode can be laminated in the channel. At that time, in order to functionally isolate each electrode, the reference electrode for the chemosensory sensor is configured to leave only the electrolytic leakage prevention layer as a contact area with the object to be measured, and the working electrode is covered. It is desirable that only the lipid polymer film is left as a contact region with the measurement object. That is, it is desirable that the reference electrode for the chemosensory sensor is laminated in the channel for the reference electrode with the electrolytic leakage preventing layer as the uppermost layer, and the other layers are not exposed to the outside. Further, it is desirable that only the lipid polymer membrane is exposed to the outside in the channel for the working electrode. The height of the wall-like insulator, that is, the depth of the channel, may be within a range of 100 μm to 1 mm in order to ensure a sufficient functional thickness for each layer of the reference electrode and the lipid polymer membrane of the working electrode. preferable.

当該隔離部が壁状絶縁体を設けるように形成される場合、前記壁状絶縁体は感光性ガラスを露光して熱処理後に酸処理して形成されたものであってもよい。「感光性ガラス」は、石英ガラス中に少量の感光性金属と増感剤を加えたものである。当該感光性金属には銀や金等が、また当該増感剤には塩化セリウム等がある。感光性ガラスの性質は、紫外線露光をすることで露光された部分の金属イオンが金属原子に変わる。それに約500℃で熱処理を加えることで金属コロイドが生成され、当該金属コロイドが結晶核となってメタケイ酸リチウム結晶が析出するという性質を有する。このメタケイ酸リチウム結晶はフッ化水素(Hydorogen fluoride:以下HFとする。)溶液等の酸処理で容易に溶解できることから当該感光性ガラスはウェットエッチングが可能である。また、当該感光性ガラスは垂直方向に対して高いエッチングレート選択性を有していることから、当該エッチングの処理時間を変化させることでチャネル幅を必要以上に広げることなくチャネルの深さを調節し、正確な化学切削を行うことができる。これらの性質を利用して前記壁状絶縁体を形成させてもよい。   When the isolation part is formed so as to provide a wall-like insulator, the wall-like insulator may be formed by exposing the photosensitive glass to an acid treatment after heat treatment. “Photosensitive glass” is a glass in which a small amount of a photosensitive metal and a sensitizer are added to quartz glass. Examples of the photosensitive metal include silver and gold, and examples of the sensitizer include cerium chloride. The property of the photosensitive glass is that the metal ion in the exposed part is changed to a metal atom by the ultraviolet exposure. A metal colloid is produced by applying heat treatment at about 500 ° C., and the metal colloid serves as a crystal nucleus to precipitate lithium metasilicate crystals. Since this lithium metasilicate crystal can be easily dissolved by acid treatment such as a hydrogen fluoride (hereinafter referred to as HF) solution, the photosensitive glass can be wet-etched. In addition, since the photosensitive glass has a high etching rate selectivity in the vertical direction, the channel depth can be adjusted without unnecessarily widening the channel width by changing the etching processing time. And accurate chemical cutting can be performed. The wall-like insulator may be formed using these properties.

<実施形態2:効果> 本発明の化学感覚能センサチップによれば、参照電極と作用電極を支持体上に一体化して形成できる。また、一の化学感覚能センサチップの異なる応答性を示す作用電極によって、被測定対象物を同時測定することが可能となる。さらに、支持体上の電極の集積化が可能となることから、化学感覚能センサ部の小型化、軽量化も可能となる。本実施形態の化学感覚能センサチップは大量生産化が可能であることから化学感覚能センサ装置全体の低廉化にも繋がる。また、支持体をプラスティックや紙等にして化学感覚能センサチップをディスポーザブル化することで、洗浄の手間を省くことができる。さらに、化学感覚能センサチップは使用後に当該チップを洗浄しても微量に残留する前被測定対象物が次の被測定対象物の測定に影響する可能性がある。しかし、当該化学感覚能センサチップをディスポーザブル化することで、その問題を解消し被測定対象物に測定結果の精度を上げることができる。   <Embodiment 2: Effect> According to the chemosensory sensor chip of the present invention, the reference electrode and the working electrode can be integrally formed on the support. In addition, it is possible to simultaneously measure the objects to be measured by the working electrodes having different responsiveness of one chemosensory sensor chip. Furthermore, since the electrodes on the support can be integrated, the chemosensory sensor unit can be reduced in size and weight. Since the chemical sensory sensor chip of this embodiment can be mass-produced, it leads to a reduction in the cost of the entire chemical sensory sensor device. Further, by disposing the chemosensory sensor chip as a support or plastic or paper, it is possible to save the labor of cleaning. Furthermore, even if the sensory sensor chip is used and the chip is washed after use, there is a possibility that the object to be measured remaining in a trace amount may affect the measurement of the next object to be measured. However, by disposing the chemosensory sensor chip in a disposable manner, the problem can be solved and the accuracy of the measurement result can be increased on the object to be measured.

<<実施形態3>>
<実施形態3:概要> 実施形態3について説明する。本実施形態は、前記実施形態2の化学感覚能センサチップを有する化学感覚能センサ装置に関する。当該装置は、測定プローブを被測定対象物に接触させることで、化学感覚能センサ用参照電極から電位値を取得する参照電極電位取得部と、複数の作用電極のそれぞれから電位値を取得する作用電極電位値取得部と作用電極電位値取得部で取得された電位値と、参照電極電位取得部にて取得された電位値との差分値を取得する差分電位値取得部と、差分電位値取得部にて取得された差分電位値をそれぞれの作用電極ごとに出力する差分電位値出力部とを有することを特徴とする。また、当該装置は、測定プローブの化学感覚能センサチップが、着脱部によって着脱可能であることを特徴とする。
<< Embodiment 3 >>
<Embodiment 3: Overview> Embodiment 3 will be described. The present embodiment relates to a chemosensory sensor device having the chemosensory sensor chip of the second embodiment. The apparatus includes a reference electrode potential acquisition unit that acquires a potential value from a reference electrode for a chemosensory sensor by bringing a measurement probe into contact with an object to be measured, and an operation that acquires a potential value from each of a plurality of working electrodes. A differential potential value acquisition unit that acquires a difference value between a potential value acquired by the electrode potential value acquisition unit and the working electrode potential value acquisition unit and a potential value acquired by the reference electrode potential acquisition unit, and a differential potential value acquisition And a differential potential value output unit that outputs the differential potential value acquired by the unit for each working electrode. Further, the apparatus is characterized in that the chemical sensory sensor chip of the measurement probe can be attached / detached by the attaching / detaching part.

図5は、本実施形態の化学感覚能センサ装置の一例を示したものである。図5で示す化学感覚能センサ装置(0500)は、マイクロピペットの形状を模したポータブルタイプの化学感覚能センサ装置である。先端部分(0501)が測定プローブを構成しており、実施形態2の化学感覚能センサチップ(0502)が着脱可能なように装着されている。グリップ部分(0503)には参照電極電位取得部、作用電極電位取得部、差分電位値取得部、及び差分電位値出力部が内蔵されている。先端部分の測定プローブを被測定対象物に浸漬することで、電極から発生する参照電極電位値と作用電極電位値を取得し、それらの電位値や差分電位値、また差分電位値パターンを出力する。
当該化学感覚能センサ装置で得られた差分電位値、また差分電位値パターンは、例えばグリップ部等に内蔵された液晶モニタ(0504)等の出力部で目視可能なように構成してもよい。また、当該装置にUSB端子(0505)等の接続端子を設けてケーブルを介してPC(0506)、PDA、携帯電話等の外部電子機器の表示部(0507)等に出力して目視可能なように構成してもよい。さらに、SDカード(0508)等のリムーバブルメモリに記憶させた後、前記外部電子機器に当該リムーバブルメモリを接続して表示部等に出力して目視可能なように構成してもよい。また、当該装置に無線送出部を設けて無線(0509)にて送出し、前記外部電子機器の表示部等で目視可能にしてもよい。さらに、前記外部電子機器がプリンターであれば、入力された差分電位値、また差分電位値パターンをプリントアウトすることによって目視可能にしてもよい。
FIG. 5 shows an example of the chemosensory sensor device of the present embodiment. A chemosensory sensor device (0500) shown in FIG. 5 is a portable chemosensory sensor device imitating the shape of a micropipette. The tip portion (0501) constitutes a measurement probe, and the chemosensory sensor chip (0502) of Embodiment 2 is detachably mounted. The grip portion (0503) includes a reference electrode potential acquisition unit, a working electrode potential acquisition unit, a differential potential value acquisition unit, and a differential potential value output unit. The reference electrode potential value and working electrode potential value generated from the electrode are acquired by immersing the measurement probe at the tip of the object to be measured, and the potential value, the difference potential value, or the difference potential value pattern is output. .
The differential potential value and the differential potential value pattern obtained by the chemosensory sensor device may be configured to be visible on an output unit such as a liquid crystal monitor (0504) built in the grip unit or the like. In addition, a connection terminal such as a USB terminal (0505) is provided in the device so that it can be visually output via a cable to a display unit (0507) of an external electronic device such as a PC (0506), a PDA, or a mobile phone. You may comprise. Further, after being stored in a removable memory such as an SD card (0508), the removable memory may be connected to the external electronic device and output to a display unit or the like so as to be visible. In addition, a wireless transmission unit may be provided in the device, and the wireless transmission (0509) may be performed so that the device can be viewed with the display unit of the external electronic device. Further, if the external electronic device is a printer, it may be made visible by printing out the inputted differential potential value or differential potential value pattern.

<実施形態3:構成> 図6は本実施形態の構成の一例である。この図に示すように、本実施形態の化学感覚能センサ装置(0600)は、その構成として測定プローブ(0601)と、参照電極電位値取得部(0602)と、作用電極電位値取得部(0603)と、差分電位値取得部(0604)と、差分電位値出力部(0605)と、を有する。また、着脱部(0606)を有していてもよい。以下、各構成について詳細に説明する。   <Embodiment 3: Configuration> FIG. 6 is an example of a configuration of the present embodiment. As shown in this figure, the chemosensory sensor device (0600) of the present embodiment has, as its configuration, a measurement probe (0601), a reference electrode potential value acquisition unit (0602), and a working electrode potential value acquisition unit (0603). ), A difference potential value acquisition unit (0604), and a difference potential value output unit (0605). Moreover, you may have an attachment / detachment part (0606). Hereinafter, each configuration will be described in detail.

「測定プローブ」(0601)は、前記実施形態2の化学感覚能センサチップを一以上有し、当該センサチップ上の電極が被測定対象物と接触可能なように構成されている。例えば、当該測定プローブの全部又は一部を被測定対象物である溶液中に直接浸すことで接触可能にしてもよいし、当該測定プローブの前記センサチップに被測定対象物である溶液を滴下することで当該センサチップ上の電極と接触可能にしてもよい。また、当該測定プローブは、必要な箇所が防水処理、又は耐水処理されていてもよい。さらに、当該測定プローブは、化学感覚能センサチップ上の各電極から発生する電位を後述の参照電極電位値取得部(0602)と作用電極電位値取得部(0603)とに出力可能なように構成されている。化学感覚能センサチップ上の各電極は空気中に晒し続けることで乾燥により劣化する可能性がある。したがって、測定プローブは化学感覚能センサチップの乾燥を防止可能なように構成されていてもよい。例えば、非測定時には測定プローブの全部又は一部に、密閉性の高い専用のキャップを取り付け可能なように構成されてもよいし、後述する基本溶液等を入れたケースに収納可能なように構成されてもよいし、また電極を気密性フィルムでシールできるように構成されてもよい。   The “measurement probe” (0601) has one or more chemosensory sensor chips of the second embodiment, and is configured such that the electrodes on the sensor chips can come into contact with the object to be measured. For example, all or part of the measurement probe may be contacted by directly immersing it in a solution that is the object to be measured, or the solution that is the object to be measured is dropped onto the sensor chip of the measurement probe. Thus, it may be possible to make contact with the electrode on the sensor chip. Further, the measurement probe may be waterproofed or waterproofed at necessary places. Further, the measurement probe is configured to be able to output a potential generated from each electrode on the chemosensory sensor chip to a reference electrode potential value acquisition unit (0602) and a working electrode potential value acquisition unit (0603) described later. Has been. Each electrode on the chemosensory sensor chip may be deteriorated by drying by being continuously exposed to the air. Therefore, the measurement probe may be configured to prevent the chemosensory sensor chip from drying. For example, at the time of non-measurement, it may be configured such that a dedicated cap with high hermeticity can be attached to all or a part of the measurement probe, or configured to be accommodated in a case containing a basic solution described later. The electrode may be sealed with an airtight film.

当該測定プローブの化学感覚能センサチップに作用電極が複数配置される場合には、各作用電極を構成する脂質高分子膜が異なる被測定対象物に対してそれぞれ異なる電位を発生するように構成されていることが好ましい。特に被測定対象物が甘味溶液、塩味溶液、酸味溶液、旨味溶液、苦味溶液である場合には当該複数の作用電極に発生する複数の電位値がそれぞれ異なる値を示すことが好ましい。例えば、図6のように測定プローブの化学感覚能センサチップに作用電極A、B、Cの3つの作用電極が配置される場合には、A、B、Cの作用電極を構成する脂質高分子膜の成分が異なるように構成すればよい。具体的には、脂質高分子膜の成分のうち高分子支持部材をいずれもPVCとした場合には、脂質性分子と可塑剤を作用電極Aはそれぞれリン酸ジデシルエステル(phosphoric acid di−n−decyl ester:以下2C10とする。)とDOPPで、作用電極Bはそれぞれテトラドデシルアンモニウムクロライド(tetra−dodecyl ammonium bromide:以下TDABとする。)とDOPPで、そして作用電極CはそれぞれTOMAとDOPPで構成すればよい。   When a plurality of working electrodes are arranged on the chemosensory sensor chip of the measurement probe, the lipid polymer membrane constituting each working electrode is configured to generate different potentials for different objects to be measured. It is preferable. In particular, when the object to be measured is a sweet solution, a salty solution, a sour solution, an umami solution, or a bitter solution, it is preferable that a plurality of potential values generated at the plurality of working electrodes show different values. For example, when three working electrodes A, B, and C are disposed on the chemosensory sensor chip of the measurement probe as shown in FIG. 6, the lipid polymer constituting the working electrodes A, B, and C What is necessary is just to comprise so that the component of a film | membrane may differ. Specifically, when all of the components of the lipid polymer membrane are made of PVC, the working electrode A is composed of a lipidic molecule and a plasticizer. -Decyl ester: hereinafter referred to as 2C10) and DOPP, and working electrode B is tetra-dodecyl ammonium bromide (hereinafter referred to as TDAB) and DOPP, and working electrode C is TOMA and DOPP, respectively. What is necessary is just to comprise.

当該測定プローブは「着脱部」(0606)を有していてもよい。当該着脱部は測定プローブの全部、又は一部(前記化学感覚能センサチップ等)を着脱可能なように構成されている。例えば、化学感覚能センサチップのみが着脱可能な場合には、当該着脱部は測定プローブ内に当該化学感覚能センサチップを固定する固定部材と、当該チップの端子に接続可能な接続端子を有するように構成されていてもよい。また、当該着脱部は一の化学感覚能センサ装置に二以上あるように構成してもよい。   The measurement probe may have a “detachable portion” (0606). The attachment / detachment unit is configured so that the whole or a part of the measurement probe (such as the chemosensory sensor chip) can be attached / detached. For example, when only the chemical sensory sensor chip is detachable, the detachable part has a fixing member for fixing the chemical sensory sensor chip in the measurement probe and a connection terminal connectable to the terminal of the chip. It may be configured. Moreover, you may comprise the said attachment / detachment part so that there may be two or more in one chemical sensory ability sensor apparatus.

「参照電極電位値取得部」(0602)は、化学感覚能センサチップ上の化学感覚能センサ用参照電極から参照電極電位値Vを取得し、後述の差分電位値取得部(0604)に出力可能なように構成されている。「参照電極電位値」とは、前記測定プローブを被測定対象物に接触させた時に化学感覚能センサ用参照電極で発生する電位の値である。 The “reference electrode potential value acquisition unit” (0602) acquires the reference electrode potential value V 0 from the reference electrode for the chemosensory sensor on the chemosensory sensor chip, and outputs it to the differential potential value acquisition unit (0604) described later. It is configured as possible. The “reference electrode potential value” is a value of a potential generated at the reference electrode for the chemosensory sensor when the measurement probe is brought into contact with an object to be measured.

「作用電極電位値取得部」(0603)は、化学感覚能センサチップ上の複数の作用電極のそれぞれから作用電極電位値Vi(iは自然数)を取得するように構成されている。「作用電極電位値」とは、前記測定プローブを被測定対象物に接触させた時に化学感覚能センサチップの複数の作用電極で発生する電位の値である。   The “working electrode potential value acquisition unit” (0603) is configured to acquire a working electrode potential value Vi (i is a natural number) from each of the plurality of working electrodes on the chemosensory sensor chip. The “working electrode potential value” is a value of a potential generated at a plurality of working electrodes of the chemosensory sensor chip when the measurement probe is brought into contact with an object to be measured.

前記参照電極電位値取得部と前記作用電極電位値取得部は、取得したそれぞれの電位値を増幅して出力できるように構成されていてもよい。例えば、電位値の増幅であればバッファ増幅器をそれぞれの部に有していてもよい。また、当該二つの取得部は、取得したアナログ電位値、若しくは増幅した電位値を必要に応じてA/D変換して出力できるように構成されていてもよい。   The reference electrode potential value acquisition unit and the working electrode potential value acquisition unit may be configured to amplify and output the acquired potential values. For example, if the potential value is amplified, a buffer amplifier may be included in each part. Further, the two acquisition units may be configured to perform A / D conversion and output the acquired analog potential value or the amplified potential value as necessary.

前記参照電極電位値取得部と前記作用電極電位値取得部で取得したそれぞれの電位値は、差分電位値取得部に出力されてもよいし、モニタ等に直接出力されてもよい。   The respective potential values acquired by the reference electrode potential value acquisition unit and the working electrode potential value acquisition unit may be output to the differential potential value acquisition unit, or may be directly output to a monitor or the like.

「差分電位値取得部」(0604)は、前記作用電極電位値取得部で取得されたそれぞれの作用電極電位値と参照電極電位取得部にて取得された電位値との差分値を取得するように構成されている。当該差分電位値は、各作用電極電位値から参照電極電位値を減じた値を基礎とするものであってもよいし、参照電極電位値から各作用電極電位値を減じた値を基礎とするものであってもよい。「基礎とする」とは、当該得られた値に対して定数を加減乗除すること等を意味する。図6を一例として説明する。測定プローブの作用電極A、B、Cから発生し、作用電極電位値取得部で取得されたそれぞれの作用電極電位値がV、V、Vであり、また化学感覚能センサ用参照電極から発生し、参照電極電位取得部で取得された参照電極がVであるとする。この時、当該差分電位値取得部は、取得した作用電極電位値V、V、Vのそれぞれから参照電極電位値Vを減じた差分電位値ΔV、ΔV、ΔVを取得する。すなわち、本例の場合、差分電位値はV−V=ΔV、V−V=ΔV、V−V=ΔVとして得られる。 The “differential potential value acquisition unit” (0604) acquires a difference value between each working electrode potential value acquired by the working electrode potential value acquisition unit and the potential value acquired by the reference electrode potential acquisition unit. It is configured. The differential potential value may be based on a value obtained by subtracting the reference electrode potential value from each working electrode potential value, or based on a value obtained by subtracting each working electrode potential value from the reference electrode potential value. It may be a thing. “Based on” means to add, subtract, multiply, or divide a constant from the obtained value. FIG. 6 will be described as an example. The working electrode potential values generated from the working electrodes A, B, and C of the measurement probe and acquired by the working electrode potential value acquisition unit are V 1 , V 2 , and V 3 , and the reference electrode for the chemosensory sensor It is assumed that the reference electrode generated by the reference electrode potential acquisition unit is V 0 . At this time, the differential potential value acquisition unit acquires differential potential values ΔV 1 , ΔV 2 , ΔV 3 obtained by subtracting the reference electrode potential value V 0 from each of the acquired working electrode potential values V 1 , V 2 , V 3. To do. That is, in this example, the differential potential values are obtained as V 1 −V 0 = ΔV 1 , V 2 −V 0 = ΔV 2 , and V 3 −V 0 = ΔV 3 .

「差分電位値出力部」(0605)は、前記差分電位値取得部にて取得された差分電位値を取得し、それぞれの作用電極ごとに出力するように構成されている。また、それぞれの作用電極電位値に基づいて得られる差分電位値のパターンを「差分電位値パターン」として出力するようにも構成されている。当該差分電位値パターンは、例えば各作用電極ごとにそれぞれの差分電位値をプロットしたパターンであってもよいし、一の作用電極において、異なる濃度の同一被測定対象物から得られる作用電極電位値に基づいた濃度ごとの差分電位値をプロットしたパターンであってもよい。図6を一例として説明する。前記差分電位値取得部で得られた差分電位値ΔV、ΔV、ΔVは、関連する作用電極と共に出力される。すなわち、図6では、各差分電位値は作用電極A=ΔV、作用電極B=ΔV、作用電極C=ΔVとして出力される。また、差分電位値出力部は、作用電極A・B・Cを横軸に、差分電位値を縦軸にして、各作用電極の差分電位値ΔV・ΔV・ΔVをそれぞれプロットして線で結んだグラフパターンを差分電位値パターンとして出力することもできる。 The “differential potential value output unit” (0605) is configured to acquire the differential potential value acquired by the differential potential value acquisition unit and output the differential potential value for each working electrode. In addition, a differential potential value pattern obtained based on each working electrode potential value is output as a “differential potential value pattern”. The differential potential value pattern may be, for example, a pattern in which each differential potential value is plotted for each working electrode, or the working electrode potential value obtained from the same object to be measured having different concentrations in one working electrode. A pattern in which the differential potential value for each concentration based on the above is plotted may be used. FIG. 6 will be described as an example. The differential potential values ΔV 1 , ΔV 2 , ΔV 3 obtained by the differential potential value acquisition unit are output together with the related working electrodes. That is, in FIG. 6, each differential potential value is output as working electrode A = ΔV 1 , working electrode B = ΔV 2 , and working electrode C = ΔV 3 . Further, the differential potential value output unit plots the differential potential values ΔV 1 , ΔV 2, and ΔV 3 of each working electrode by plotting the working electrodes A, B, and C on the horizontal axis and the differential potential value on the vertical axis, respectively. A graph pattern connected by a line can also be output as a differential potential value pattern.

また、差分電位値の精度を高める上で、予め測定プローブを基本溶液に浸漬し、当該基本溶液における参照電極電位値bVと作用電極電位値bVi(iは自然数)を取得しておいてもよい。この場合、差分電位値ΔViは、基本溶液への浸漬に続いて、当該測定プローブを被測定対象物に接触させることで取得される参照電極電位値Vと作用電極電位値Vi、並びに前記bVとbViから取得される。例えば、差分電位値ΔViは、ΔVi=(Vi−V)−(bVi−bV)により得られてもよい。すなわち、基準溶液で得られる差分電位値を被測定対象物で得られる差分電位値から減じた値を、目的の差分電位値としてもよい。 Further, in order to increase the accuracy of the differential potential value, the measurement probe may be immersed in the basic solution in advance to obtain the reference electrode potential value bV 0 and the working electrode potential value bVi (i is a natural number) in the basic solution. Good. In this case, the differential potential value ΔVi is determined by the reference electrode potential value V 0 and the working electrode potential value Vi obtained by bringing the measurement probe into contact with the measurement target following immersion in the basic solution, and the bV. Obtained from 0 and bVi. For example, the differential potential value ΔVi may be obtained by ΔVi = (Vi−V 0 ) − (bVi−bV 0 ). That is, a value obtained by subtracting the difference potential value obtained from the reference solution from the difference potential value obtained from the measurement target object may be set as the target difference potential value.

基本溶液は当該化学感覚能センサチップの各電極の状態を安定的に保持し得る溶液であれば特に限定はしないが、望ましくは30mM KCl溶液と0.3mM 酒石酸を混合した溶液である。   The basic solution is not particularly limited as long as it can stably maintain the state of each electrode of the chemosensory sensor chip, but is preferably a solution in which a 30 mM KCl solution and 0.3 mM tartaric acid are mixed.

<実施形態3:処理の流れ> 本実施形態における化学感覚能センサシステムの処理の流れについて説明する。図7は実施形態3での処理の流れの一例を示したものである。この図で示すように、まず、前記実施形態2に記載の化学感覚能センサチップを有する測定プローブを被測定対象物に接触させることにより、化学感覚能センサチップ上に形成された参照電極から発生した電位値を取得する(S0701:参照電極電位値取得ステップ)。次に、前記化学感覚能センサチップ上に形成された一以上の作用電極のそれぞれから発生した電位値を取得する(S0702:作用電極電位値取得ステップ)。ここで、参照電極電位値取得ステップと作用電極電位値取得ステップの処理の順序は問わない。すなわち、いずれのステップが先に処理されても構わない。また、取得した電位値が全体的に比較して低い場合には各電位値を取得後、増幅器により増幅するステップを加えてもよい。続いて、前記作用電極電位値取得ステップ(S0702)で取得されたそれぞれの作用電極の電位値と、前記参照電極電位値取得ステップ(S0701)にて取得された電位値との差分値を取得する(S0703:差分電位値取得ステップ)。最後に、前記差分電位値取得ステップ(S0703)にて取得された差分電位値をそれぞれの作用電極ごとに出力する(S0704:差分電位値出力ステップ)。本実施形態における化学感覚能センサシステムでは、以上の主たるステップにより、被測定対象物の有する化学感覚能情報を測定する。   <Embodiment 3: Process Flow> The process flow of the chemosensory sensor system in the present embodiment will be described. FIG. 7 shows an example of the flow of processing in the third embodiment. As shown in this figure, first, a measurement probe having the chemosensory sensor chip described in the second embodiment is brought into contact with an object to be measured to generate a reference electrode formed on the chemosensory sensor chip. The obtained potential value is acquired (S0701: reference electrode potential value acquisition step). Next, a potential value generated from each of the one or more working electrodes formed on the chemosensory sensor chip is obtained (S0702: working electrode potential value obtaining step). Here, the order of processing of the reference electrode potential value acquisition step and the working electrode potential value acquisition step does not matter. That is, any step may be processed first. Further, when the acquired potential value is low as a whole, a step of amplifying by an amplifier after acquiring each potential value may be added. Subsequently, a difference value between the potential value of each working electrode acquired in the working electrode potential value acquisition step (S0702) and the potential value acquired in the reference electrode potential value acquisition step (S0701) is acquired. (S0703: Difference potential value acquisition step). Finally, the differential potential value acquired in the differential potential value acquisition step (S0703) is output for each working electrode (S0704: differential potential value output step). In the chemosensory sensor system in the present embodiment, the chemosensory information of the measurement object is measured by the above main steps.

以上の処理は、計算機に実行させるためのプログラムで実行することができ、また、このプログラムを計算機によって読み取り可能な記録媒体に記録することができる(本明細書の全体を通して同様である。)。
<実施形態3:効果>
The above processing can be executed by a program for causing a computer to execute the program, and the program can be recorded on a recording medium readable by the computer (the same applies throughout the present specification).
<Embodiment 3: Effect>

本発明の化学感覚能センサ装置によれば、本発明の化学感覚能センサチップを用いることで従来デスクトップサイズであったセンサ部分を小型化できる。また、当該装置の携帯性を向上させ、測定サンプルの必要量を低減することもできる。さらに、着脱部により測定プローブや化学感覚能センサチップが着脱可能なことから、測定後のセンサ部分の洗浄、被測定対象物に応じた化学感覚能センサチップへの交換等を容易に行うことができる。しかも、化学感覚能センサチップ自体の低廉化により、当該装置の低廉化も可能となる。さらに、化学感覚能センサ装置を化学感覚能センサチップを埋設したICカード化することも可能となる。当該カードタイプの化学感覚能センサ装置は、ディスポーザブル化することで前記実施形態2の効果と同様にコンタミの影響のない精度の高い測定値を得ることもできる。   According to the chemosensory sensor device of the present invention, it is possible to reduce the size of the sensor portion that has been conventionally desktop-sized by using the chemosensory sensor chip of the present invention. In addition, the portability of the apparatus can be improved and the required amount of measurement sample can be reduced. Furthermore, since the measurement probe and the chemical sensory sensor chip can be attached and detached by the attaching / detaching part, it is possible to easily perform cleaning of the sensor part after measurement, replacement with a chemical sensory sensor chip according to the object to be measured, etc. it can. Moreover, the cost of the device can be reduced by reducing the cost of the chemical sensory sensor chip itself. Furthermore, it becomes possible to make the chemical sensory sensor device into an IC card in which a chemical sensory sensor chip is embedded. The card-type chemosensory sensor device can be made disposable to obtain a highly accurate measurement value without the influence of contamination, similar to the effect of the second embodiment.

<<実施形態4>>
<実施形態4:概要> 実施形態4について説明する。本実施形態は、前記実施形態3を基礎とし、測定によって取得される差分電位値と蓄積部に蓄積されている既知差分電位値とを比較し、その比較結果から測定された被測定対象物の有する化学特性を判定することができる化学感覚能センサ装置に関する。
<< Embodiment 4 >>
<Embodiment 4: Overview> Embodiment 4 will be described. The present embodiment is based on the third embodiment, compares the difference potential value acquired by measurement with the known difference potential value accumulated in the accumulation unit, and compares the measured object based on the comparison result. The present invention relates to a chemosensory sensor device capable of determining a chemical characteristic of the sensor.

<実施形態4:構成> 図8は本実施形態の構成の一例である。この図に示すように、本実施形態の化学感覚能センサ装置(0800)の構成は、前記実施形態3の構成を基本とする。すなわち測定プローブ(0801)と、参照電極電位値取得部(0802)と、作用電極電位値取得部(0803)と、差分電位値取得部(0804)と、差分電位値出力部(0805)を有し、さらに蓄積部(0806)と、比較部(0807)と、判断部(0808)を有する。また、着脱部(0809)を有していてもよい。このうち差分電位値出力部(0805)までと着脱部(0809)に関しては前記実施形態3と同様であることからその説明は省略し、ここでは本実施形態に特徴的な蓄積部(0806)と、比較部(0807)と、判断部(0808)の各構成について以下で詳細に説明する。   <Embodiment 4: Configuration> FIG. 8 is an example of a configuration of the present embodiment. As shown in this figure, the configuration of the chemosensory sensor device (0800) of the present embodiment is based on the configuration of the third embodiment. That is, it has a measurement probe (0801), a reference electrode potential value acquisition unit (0802), a working electrode potential value acquisition unit (0803), a differential potential value acquisition unit (0804), and a differential potential value output unit (0805). In addition, the information processing apparatus further includes an accumulation unit (0806), a comparison unit (0807), and a determination unit (0808). Moreover, you may have an attachment / detachment part (0809). Since the difference potential value output unit (0805) and the detachable unit (0809) are the same as those in the third embodiment, the description thereof will be omitted. Here, the storage unit (0806) characteristic of the present embodiment and Each configuration of the comparison unit (0807) and the determination unit (0808) will be described in detail below.

「蓄積部」(0806)は、前記差分電位値出力部から既知の化学物質により各作用電極ごとに得られる既知差分電位値パターンを取得して蓄積するように構成されている。「既知の化学物質」は、当該物質の有する特有の性質が明らかな化学物質である。例えば、弱酸性で酸味を与える性質を有することが明らかな酢酸(CHCOOH)、電解質でイオン化により塩味を与える性質を有することが明らかな塩化ナトリウム(NaCl)、アミノ酸塩であり旨味を与える性質を有することが明らかなグルタミン酸ナトリウム、若しくはこれら既知の化学物質の組み合わせによる混合物質等が該当する。また、既知の化学物質は、当該化学感覚能センサ装置の判定部で判定された結果、既知となった化学物質であってもよい。「既知差分電位値パターン」とは、既知の化学物質より得られる差分電位値パターンである。当該既知差分電位値パターンは前記差分電位値出力部から出力される既知差分電位値パターンを取得できるように構成されている。また、判定部で既知となった化学物質の既知差分電位値パターンも取得できるように構成されている。蓄積する全ての既知差分電位値パターンを比較部に出力可能なように構成されていてもよい。被測定対象物の測定に際しては、予め既知の化学物質を測定して既知差分電位値パターンを当該蓄積部に蓄積するか、あるいは当該装置の蓄積部が接続端子等を介して、外部蓄積部(0809)から既知差分電位値パターンを取得するようにしておくことが好ましい。 The “accumulation unit” (0806) is configured to acquire and accumulate a known differential potential value pattern obtained for each working electrode by a known chemical substance from the differential potential value output unit. “Known chemical substances” are chemical substances whose specific properties are obvious. For example, acetic acid (CH 3 COOH) which is clearly acidic and has a characteristic of giving a sour taste, sodium chloride (NaCl) which is clearly shown to have a characteristic of giving a salty taste by ionization in an electrolyte, and an amino acid salt which gives a taste This is applicable to sodium glutamate, which is clearly known to have, or a mixture of these known chemical substances. Further, the known chemical substance may be a chemical substance that has become known as a result of the determination by the determination unit of the chemosensory sensor device. The “known differential potential value pattern” is a differential potential value pattern obtained from a known chemical substance. The known differential potential value pattern is configured to obtain a known differential potential value pattern output from the differential potential value output unit. Moreover, it is comprised so that the known difference electric potential value pattern of the chemical substance known by the determination part can also be acquired. You may be comprised so that all the known difference electric potential value patterns to accumulate | store can be output to a comparison part. When measuring an object to be measured, a known chemical substance is measured in advance and a known differential potential value pattern is stored in the storage unit, or the storage unit of the device is connected to an external storage unit (via a connection terminal or the like). It is preferable to obtain a known differential potential value pattern from 0809).

「比較部」(0807)は、前記差分電位値出力部から取得される差分電位値パターンと前記蓄積部に保存された既知差分電位値パターンとを比較するように構成されている。当該比較部における比較とは、被測定対象物の測定によって前記差分電位値出力部から取得される差分電位値パターンと既知差分電位値パターンの比較である。例えば、被測定対象物から得られる差分電位値パターンと既知差分電位値パターンの形状や座標値等が合致するか、合致しないが類似するか、全く異なるか等を比較する。差分電位値パターンと既知差分電位値パターンを比較する際に、直接比較する比較領域は同一の条件に基づいて取得されるパターンであることが望ましい。例えば、差分電位値パターンと既知差分電位値パターンが複数の作用電極から取得される場合には、当該比較領域内の作用電極の数や構成する脂質高分子膜は前記両パターン間で同一であることが好ましい。また、差分電位値パターンと既知差分電位値パターンが、作用電極を横軸に差分電位値を縦軸にしたグラフパターンとして取得される場合には、当該縦軸の差分電位値の桁数や横軸の作用電極数、およびその間隔も同一であることが好ましい。   The “comparison unit” (0807) is configured to compare the differential potential value pattern acquired from the differential potential value output unit with the known differential potential value pattern stored in the storage unit. The comparison in the comparison unit is a comparison between the differential potential value pattern acquired from the differential potential value output unit by measuring the measurement target object and the known differential potential value pattern. For example, it is compared whether the difference potential value pattern obtained from the object to be measured and the shape and coordinate values of the known difference potential value pattern match, do not match, are similar, or are completely different. When comparing the difference potential value pattern and the known difference potential value pattern, it is desirable that the comparison region to be directly compared is a pattern acquired based on the same condition. For example, when the differential potential value pattern and the known differential potential value pattern are acquired from a plurality of working electrodes, the number of working electrodes in the comparison region and the lipid polymer membranes to be configured are the same between the two patterns. It is preferable. In addition, when the differential potential value pattern and the known differential potential value pattern are acquired as graph patterns with the working electrode as the horizontal axis and the differential potential value as the vertical axis, the number of digits or horizontal It is preferable that the number of working electrodes on the shaft and the distance between them are the same.

「判定部」(0808)」は、前記比較部での比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定可能なように構成されている。「化学特性」とは、被測定対象物に含有される化学物質特有の性質である。当該判定部における化学特性の判定基準は、化学物質の属するカテゴリーレベルであっても良いし、当該化学物質を特定するレベルであってもよい。例えば、判定基準が化学物質の属するカテゴリーレベルの場合には、被測定対象物が味物質であれば、塩味物質、甘味物質、酸味物質、旨味物質、又は苦味物質のいずれであるかを判定する。また、判定基準が化学物質を特定するレベルの場合には、被測定対象物が旨味物質であれば、それがグルタミン酸ナトリウム(monosodium glutamate:以下MSGとする。)であるか、イノシン酸ナトリウム(sodium inosinate)か、あるいは他の旨味物質であるか等のように当該化学物質を特定して判定する。当該判定部におけるこれらの判定は、前記比較部での被測定対象物から得られる差分電位値パターンと既知差分電位値パターンの比較結果に基づいて以下のように行われても良い。例えば、被測定対象物から得られる差分電位値パターンと既知差分電位値パターンが合致するという比較結果の場合には、当該被測定対象物に含有される化学物質が当該既知差分電位値パターンを示す化学物質と同一の化学特性を有すると判定してもよい。また、差分電位値パターンと既知差分電位値パターンの形状は合致しないが全部、又は一部が類似するという比較結果の場合には、当該被測定対象物に含有される化学物質が当該既知差分電位値パターンを示す化学物質と化学特性上関連性があるものと類推判定してもよい。さらに、差分電位値パターンと既知差分電位値パターンの形状が全く異なる場合には、当該被測定対象物に含有される化学物質は前記蓄積部に差分電位値パターンが蓄積されていない化学物質であると判定してもよい。なお、本実施形態における判定部は、前記差分電位値パターンと前記既知差分電位値パターンの形状が同一であっても、両パターンが上下にずれている場合には、当該被測定対象物に含有される化学物質と当該既知差分電位値パターンを示す化学物質とは異なる化学物質であると判定する。   The “determination unit” (0808) is configured to be able to determine the chemical characteristics of the measurement object measured by the measurement probe based on the comparison result in the comparison unit. “Chemical property” is a property specific to a chemical substance contained in an object to be measured. The criterion for determining chemical characteristics in the determination unit may be a category level to which a chemical substance belongs, or a level for specifying the chemical substance. For example, if the criterion is a category level to which a chemical substance belongs, if the object to be measured is a taste substance, it is determined whether the substance is a salty substance, sweet substance, sour substance, umami substance, or bitter substance . When the determination criterion is a level for specifying a chemical substance, if the object to be measured is an umami substance, it is sodium glutamate (hereinafter referred to as MSG) or sodium inosinate (sodium). inosinate) or other umami substances, etc., to identify and determine the chemical substance. These determinations in the determination unit may be performed as follows based on the comparison result of the difference potential value pattern obtained from the object to be measured in the comparison unit and the known difference potential value pattern. For example, in the case of the comparison result that the differential potential value pattern obtained from the measurement target object matches the known differential potential value pattern, the chemical substance contained in the measurement target object indicates the known differential potential value pattern. You may determine with having the same chemical characteristic as a chemical substance. In addition, in the case of the comparison result that the difference potential value pattern and the shape of the known difference potential value pattern do not match, but all or part of them are similar, the chemical substance contained in the measurement object is the known difference potential value. It may be determined by analogy that the chemical substance showing the value pattern is related to the chemical characteristics. Furthermore, when the difference potential value pattern and the shape of the known difference potential value pattern are completely different, the chemical substance contained in the measurement target object is a chemical substance in which the difference potential value pattern is not accumulated in the accumulation unit. May be determined. In addition, even if the shape of the said difference electric potential value pattern and the said known difference electric potential value pattern is the same, the determination part in this embodiment is contained in the said to-be-measured object, when both patterns have shifted | deviated up and down. It is determined that the chemical substance to be processed is different from the chemical substance showing the known differential potential value pattern.

<実施形態4:処理の流れ> 本実施形態における化学感覚能センサシステムの処理の流れについて説明する。図9は実施形態4での処理の流れの一例を示したものである。この図で示すように、本実施形態の処理の流れは、前記実施形態3の処理の流れを基本とする。すなわち、まず、測定プローブを被測定対象物に接触させることにより、参照電極電位値取得ステップ(S0901)で参照電極から電位値を取得する。次に、作用電極電位値取得ステップ(S0902)で一以上の作用電極のそれぞれから電位値を取得する。実施形態3と同様に参照電極電位値取得ステップと作用電極電位値取得ステップの処理の順序は問わない。ここで、取得した電位値が全体的に比較して低い場合には各電位値を取得後、増幅器により増幅するステップを加えてもよい。続いて、差分電位値取得ステップ(S0903)で参照電極にて取得された電位値と、作用電極のそれぞれから取得された電位値との差分値を取得する。そして、差分電位値出力ステップ(S0904)で差分電位値をそれぞれの作用電極ごとに出力する。ここまでは、実施形態3の処理の流れと同様である。本実施形態では、続いて、前記差分電位値出力ステップ(S0904)から出力される各作用電極の電位差値と、既知の化学物質によるそれぞれの作用電極ごとの既知差分電位値とを比較する(S0905:比較ステップ)。最後に、当該比較ステップ(S0905)での比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定する(S0906:判定ステップ)。本実施形態における化学感覚能センサシステムでは、以上の主たるステップにより、被測定対象物の有する化学感覚能情報を測定する。   <Embodiment 4: Process Flow> The process flow of the chemosensory sensor system in the present embodiment will be described. FIG. 9 shows an example of the flow of processing in the fourth embodiment. As shown in this figure, the processing flow of the present embodiment is based on the processing flow of the third embodiment. That is, first, the potential value is acquired from the reference electrode in the reference electrode potential value acquisition step (S0901) by bringing the measurement probe into contact with the measurement object. Next, a potential value is acquired from each of the one or more working electrodes in a working electrode potential value acquisition step (S0902). As in the third embodiment, the order of processing of the reference electrode potential value acquisition step and the working electrode potential value acquisition step does not matter. Here, when the acquired potential value is low as a whole, a step of amplifying by an amplifier after acquiring each potential value may be added. Subsequently, a difference value between the potential value acquired at the reference electrode in the differential potential value acquisition step (S0903) and the potential value acquired from each of the working electrodes is acquired. In the differential potential value output step (S0904), the differential potential value is output for each working electrode. Up to this point, the processing flow is the same as that of the third embodiment. In the present embodiment, subsequently, the potential difference value of each working electrode output from the differential potential value output step (S0904) is compared with the known differential potential value for each working electrode by a known chemical substance (S0905). : Comparison step). Finally, based on the comparison result in the comparison step (S0905), the chemical characteristic of the measurement object measured by the measurement probe is determined (S0906: determination step). In the chemosensory sensor system in the present embodiment, the chemosensory information of the measurement object is measured by the above main steps.

<実施形態4:効果>   <Embodiment 4: Effect>

本発明の化学感覚能センサ装置、及び化学感覚能センサシステムの測定方法によれば、低廉化、測定方法の簡便化が向上することで一般ユーザへの化学感覚能センサ装置の普及を促進できる。それによって、当該化学感覚能センサ装置で検出されるデータベースを充実させることができ、食品における味の品質管理を厳密に行う事も可能となる。   According to the measurement method of the chemosensory sensor device and the chemosensory sensor system of the present invention, it is possible to promote the spread of the chemosensory sensor device to general users by reducing the cost and simplifying the measurement method. Thereby, the database detected by the chemosensory sensor device can be enriched, and the quality control of taste in food can be strictly performed.

以下の実施例1から5をもって本発明を具体的に説明する。ただし、以下の実施例は単に例示するのみであり、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。   The present invention will be specifically described with reference to the following Examples 1 to 5. However, the following examples are merely illustrative, and the present invention is not limited to these examples.

<化学感覚能センサ用センサチップの作製>
実施形態1の化学感覚能センサ用参照電極を有する実施形態2の化学感覚能センサ用センサチップの作製の一例として支持体にガラス基板を使用した場合の作製方法を以下に示す。ガラス基板は13mmx38mmに切り分けたものを用いた。
<Production of sensor chip for chemosensory sensor>
As an example of producing the sensor chip for the chemosensory sensor of the second embodiment having the reference electrode for the chemosensory sensor of the first embodiment, a production method in the case where a glass substrate is used as the support is shown below. A glass substrate cut into 13 mm × 38 mm was used.

(1)導電体を配置したガラス基板の作製
図10に当該作製方法を図示する。まず、前記ガラス基板(1001)上に100nm厚のチタン層(1002)を電子ビーム蒸着によって蒸着させた。次に、チタン層上に400nm厚の銀層(1003)を同じ方法で蒸着した(A)。ここでチタン層を設けた理由は、銀はガラスとの接着性が悪いことからガラス基板上に銀層を固定する上でガラスと銀の両者に対して接着性の高いチタンを接着層とするためである。続いて、銀層上に100μm厚のネガ型フォトレジスト(OMR−83)(1004)をスピンコート法によって塗布した(B)。次に、電極パターンが描かれたフォトマスク(1005)を前記フォトレジスト層上に載置し、当該フォトマスクを通して前記フォトレジスト層を紫外線露光(1006)した(C)。露光処理後、現像液によって洗浄(1007)することで露光された部位以外のフォトレジストは溶解除去される。これによって、電極パターンが基板上に現像された(D)。現像後、NHとHの1:1混合液を用いて露出した銀層とチタン層のウェットエッチング処理(1008)を行った(E)。その後、イソプロパノール(iso−propanol:IPA)によって残ったフォトレジストが洗浄除去(1009)された(F)。当該基板をKCl溶液中で0.5mA、10分間印加した。これによって、銀層が塩化されて銀/塩化銀層(1010)が形成される(G)。以上の手順をもって導電体を配置したガラス基板を作製した。
(1) Preparation of glass substrate on which conductor is arranged FIG. 10 illustrates the manufacturing method. First, a 100 nm thick titanium layer (1002) was deposited on the glass substrate (1001) by electron beam deposition. Next, a 400 nm thick silver layer (1003) was deposited on the titanium layer by the same method (A). The reason why the titanium layer is provided here is that, since silver has poor adhesion to glass, titanium having high adhesion to both glass and silver is used as the adhesive layer in fixing the silver layer on the glass substrate. Because. Subsequently, a negative photoresist (OMR-83) (1004) having a thickness of 100 μm was applied on the silver layer by spin coating (B). Next, a photomask (1005) on which an electrode pattern was drawn was placed on the photoresist layer, and the photoresist layer was exposed to ultraviolet rays (1006) through the photomask (C). After the exposure processing, the photoresist other than the exposed portion is dissolved and removed by washing with a developing solution (1007). As a result, the electrode pattern was developed on the substrate (D). After the development, wet etching treatment (1008) was performed on the exposed silver layer and titanium layer using a 1: 1 mixed solution of NH 3 and H 2 O 2 (E). Thereafter, the remaining photoresist was washed away (1009) with isopropanol (IPA) (F). The substrate was applied in KCl solution at 0.5 mA for 10 minutes. As a result, the silver layer is salified to form a silver / silver chloride layer (1010) (G). A glass substrate on which the conductor was arranged was produced by the above procedure.

(2)隔離部の作製
図11に当該作製法を図示する。本実施例では、隔離部に感光性ガラスを用いて、前記ガラス基板とは別個に隔離部を作製する方法を示す。まず、500μm厚の感光性ガラス(1101)を13mmX13mm四方に切り分けて(A)、前記電極パターンの全部、若しくは一部に合致、又はほぼ一致するパターンが描かれたフォトマスク(1102)を通して紫外線露光を行った(B)。次に、電気炉を用いて505℃で90分間、続いて535℃で2時間の熱処理を行った(C)。当該熱処理によって紫外線で露光された部位にメタケイ酸リチウム結晶(1103)が析出する(D)。その後、攪拌器を用いて当該結晶を5%HFによって溶解除去することでウェットエッチングを施した(E)。エッチングの時間は60分行った。この時間でチャネル幅の広げることなく当該感光性ガラスに貫通孔を開けることができる。以上の手順をもって隔離部を作製した。
(2) Production of isolation part The production method is illustrated in FIG. In this embodiment, a method for producing a separating part separately from the glass substrate by using photosensitive glass for the separating part will be described. First, a photosensitive glass (1101) having a thickness of 500 μm is cut into 13 mm × 13 mm squares (A), and exposed to ultraviolet rays through a photomask (1102) on which a pattern that matches or substantially matches all or part of the electrode pattern is drawn. (B). Next, heat treatment was performed using an electric furnace at 505 ° C. for 90 minutes and then at 535 ° C. for 2 hours (C). Lithium metasilicate crystal (1103) is deposited at the site exposed to ultraviolet rays by the heat treatment (D). Then, wet etching was performed by dissolving and removing the crystals with 5% HF using a stirrer (E). The etching time was 60 minutes. Through-holes can be formed in the photosensitive glass without increasing the channel width during this time. The isolation part was produced by the above procedure.

(3)化学感覚能センサ用チップ基板の作製
前記(2)の隔離部の形成を行った感光性ガラスに接着剤としてシリコーンを塗布し、前記(1)の導電体を配置したガラス基板上の導電体の配線パターンと隔離部のチャネルパターンがほぼ一致するように載置した(図11のF)。シリコーンの乾燥によりガラス基板上の各導電体は壁状絶縁体で構成されたチャネルを有することが可能となる。以上の手順をもって化学感覚能センサ用チップ基板を作製した。
(3) Manufacture of chip substrate for chemosensory sensor On the glass substrate on which the photosensitive glass on which the isolation part of (2) has been formed is coated with silicone as an adhesive and the conductor of (1) is disposed The conductor wiring pattern was placed so that the channel pattern of the isolation portion substantially matched (F in FIG. 11). By drying the silicone, each conductor on the glass substrate can have a channel composed of a wall-like insulator. A chip substrate for a chemosensory sensor was produced by the above procedure.

(4)化学感覚能センサ用参照電極の作製
まず、湿潤層の作製のためにHEMAモノマー混合液を調製した。当該HEMAモノマー混合液は、60%(w/v)HEMA、38%(w/v)エチレングリコール(ethylene glycol)、1%(w/v)アセトフェノン(demethoxy−2−phenylacethophenone:DMPA)、及び1%(w/v)ジメタクリル酸テトラエチレングリコール(tetra ethylene glycol dimethacrylate)を混合したもの100μlに、さらにグリセリン10μl、飽和KCl溶液50μl、並びに少量のAgCl粉末を加えて攪拌器で十分に混合したものである。調製したHEMAモノマー混合液を、マイクロピペット等を用いて参照電極用のチャネル内に充填した。これに約2分間、紫外線照射して重合化を行いpHEMAにした。当該pHEMAを一晩乾燥させたものを湿潤層とした。次に、電荷交換防止層の作製のためにTHFに溶解した50%(w/w)PVCと50%(w/w)NPOEの混合液を前記湿潤層の上に充填した。THFを乾燥除去してPVC/NPOEを固化させた後、再度、当該PVC/NPOE上に同じ処理を行った。THFを風乾等で除去して再び固化させることで形成される2重のPVC/NPOEを電荷交換防止層とした。最後に、電解液漏洩防止層の作製のためにエタノールで5%に調製したCN溶液を電荷効果防止層上に塗布した。これを乾燥してエタノールを除去することにより形成される層を電解液漏洩防止層とした。
(4) Preparation of reference electrode for chemosensory sensor First, a HEMA monomer mixture was prepared for preparation of a wet layer. The HEMA monomer mixture is composed of 60% (w / v) HEMA, 38% (w / v) ethylene glycol, 1% (w / v) acetophenone (DMPA), and 1 % (W / v) tetraethylene glycol dimethacrylate (tetraethylene glycol dimethacrylate) mixed with 100 μl, glycerin 10 μl, saturated KCl solution 50 μl, and a small amount of AgCl powder and mixed well with a stirrer It is. The prepared HEMA monomer mixture was filled into a channel for a reference electrode using a micropipette or the like. This was irradiated with ultraviolet rays for about 2 minutes for polymerization to obtain pHEMA. A wet layer was prepared by drying the pHEMA overnight. Next, a mixed solution of 50% (w / w) PVC and 50% (w / w) NPOE dissolved in THF was filled on the wet layer in order to produce a charge exchange prevention layer. After THF was removed by drying to solidify PVC / NPOE, the same treatment was performed again on the PVC / NPOE. Double PVC / NPOE formed by removing THF by air drying and solidifying again was used as a charge exchange prevention layer. Finally, a CN solution prepared to 5% with ethanol for producing an electrolyte leakage prevention layer was applied on the charge effect prevention layer. A layer formed by drying and removing ethanol was used as an electrolyte leakage prevention layer.

(5)作用電極の作製
作用電極の作製に際しては、まず脂質高分子膜の作製が必要である。当該脂質高分子膜を構成する脂質性分子としては、TOMA、TDAB、及び2C10の3種を選択した。また、これらの可塑剤としては、DOP、DOPP、テトラデシルアルコール(n−tetradecyl alcohol:以下TDAとする。)を選択した。さらに高分子支持部材としては、PVCを選択した。前記脂質性分子のいずれかひとつと、それに対応する可塑剤とPVCとをそれぞれ1:3:2の重量比でTHFに溶解し、攪拌子を用いて十分に混合した。調製した混合液を、マイクロピペット等を用いて作用電極用のチャネル内に充填した。THFを風乾等で除去して乾燥し、再び固化させることで形成される。500μmの厚さを有する隔離部は、第二導電体部の厚さを差し引いてもチャネル内に脂質高分子膜を満たすことで、測定に十分な膜厚を得ることができる。
(5) Production of working electrode In producing the working electrode, it is first necessary to produce a lipid polymer membrane. As lipid molecules constituting the lipid polymer membrane, three types of TOMA, TDAB, and 2C10 were selected. As these plasticizers, DOP, DOPP, and tetradecyl alcohol (hereinafter referred to as TDA) were selected. Furthermore, PVC was selected as the polymer support member. Any one of the lipidic molecules, the corresponding plasticizer and PVC were dissolved in THF at a weight ratio of 1: 3: 2, respectively, and thoroughly mixed using a stir bar. The prepared mixed solution was filled into the working electrode channel using a micropipette or the like. It is formed by removing THF by air drying or the like and drying and solidifying again. The isolation part having a thickness of 500 μm can obtain a film thickness sufficient for measurement by filling the lipid polymer film in the channel even if the thickness of the second conductor part is subtracted.

<化学感覚能センサ用参照電極の電位安定性の確認実験>
(目的)本発明の化学感覚能センサ用参照電極が、従来の液膜型参照電極と同様に、一定濃度の被測定対象物に対して安定性と再現性の高い電位を発生できるかを測定時間を変化させて確認する。
<Confirmation experiment of potential stability of reference electrode for chemosensory sensor>
(Purpose) Measures whether the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention can generate a highly stable and reproducible potential for an object to be measured at a constant concentration, similar to a conventional liquid film type reference electrode. Check by changing the time.

(実験方法)
・化学感覚能センサ用参照電極の作製
本実施例に使用する化学感覚能センサ用参照電極を、前記実施例1に記載した方法に基づいて作製した。以下に示す2種からなる8つの化学感覚能センサ用参照電極が一の化学感覚能センサチップ上に前記実施例1に記載した方法に従って作製された。なお、当該化学感覚能センサチップには化学感覚能センサ用参照電極のみを有し作用電極はない。
(1)湿潤層に電解液としてKClを導入した化学感覚能センサ用参照電極、即ち前記実施形態1と同一組成の化学感覚能センサ用参照電極を3つ(A、B、C)。
(2)湿潤層に電解質を導入せず水のみを導入した以外は前記実施形態1と同一組成であるコントロールとしての化学感覚能センサ用参照電極を5つ(D、E、F、G、H)。
(experimental method)
Preparation of reference electrode for chemosensory sensor The reference electrode for chemosensory sensor used in this example was prepared based on the method described in Example 1 above. The following two types of reference electrodes for chemosensory sensors were prepared according to the method described in Example 1 on one chemosensory sensor chip. The chemosensory sensor chip has only a chemosensory sensor reference electrode and no working electrode.
(1) Three reference electrodes for chemosensory sensors in which KCl is introduced as an electrolyte into the wet layer, that is, three reference electrodes for chemosensory sensors having the same composition as in the first embodiment (A, B, C).
(2) Five reference electrodes for a sensory sensory sensor (D, E, F, G, H) having the same composition as that of the first embodiment except that only water is not introduced into the wet layer. ).

・測定方法
被測定対象物は1M KCl溶液とした。当該溶液中に実施形態3の化学感覚能センサ装置に装着された前記化学感覚能センサチップを浸漬し、当該センサチップの各化学感覚能センサ用参照電極から発生する電位の値を120分間参照電極電位値取得部にて取得した。得られた電位値は、増幅器であるオペアンプ(OPA129P)によって増幅された後、DAQ card 6036E (National Instrument)に入力されて外部電子機器であるPCへ送られた。当該PCに送られた電位値のデータは分析機器の制御、及び分析データの解析に用いられるソフトウェアであるLabVIEW7.0 software(National Instrument)により処理された。測定結果はPCのモニタ表示部、若しくはプリンターから得られた。
Measurement method The object to be measured was a 1M KCl solution. The chemosensory sensor chip mounted on the chemosensory sensor device of Embodiment 3 is immersed in the solution, and the value of the potential generated from each chemosensory sensor reference electrode of the sensor chip is a reference electrode for 120 minutes. Obtained by the potential value obtaining unit. The obtained potential value was amplified by an operational amplifier (OPA129P) as an amplifier, and then input to a DAQ card 6036E (National Instrument) and sent to a PC as an external electronic device. The potential value data sent to the PC was processed by LabVIEW 7.0 software (National Instrument), which is software used to control the analytical instrument and analyze the analytical data. The measurement result was obtained from a PC monitor display or a printer.

(結果)図12に本実施例の結果を示す。湿潤層に電解液を導入していない前記(2)の化学感覚能センサ用参照電極は、120分間では全ての電極の電位値がいずれも全く一致しなかった。また、各電極内で発生する電位が非常に不安定で、当該時間内において一の電極で発生する電位の変動幅は、大きなものでは約200mVにも達していた。一方、湿潤層に電解液KClを導入した前記(1)の化学感覚能センサ用参照電極は、120分間ではA、B、Cのいずれの電極も約−150mV前後の安定した電位値を示した。当該時間内で一の電極から発生する電位の変動幅は約3mV程度であった。以上の結果から、電解質KClを導入した湿潤層を有する本発明の化学感覚能参照電極は、少なくとも120分間は発生する電位が安定していることが立証された。また、独立した各電極から発生した電位のパターンはほぼ一致していた。これは本発明の化学感覚能センサ用参照電極で得られる結果の再現性の高さを表している。よって、本発明の化学感覚能参照電極は、一定濃度の被測定対象物に対しては、従来の液膜型参照電極と同様の機能を果たし得ることが明らかとなった。   (Results) FIG. 12 shows the results of this example. In the reference electrode for chemosensory sensor (2) in which no electrolyte was introduced into the wet layer, the potential values of all electrodes did not match at all for 120 minutes. In addition, the potential generated in each electrode is very unstable, and the fluctuation range of the potential generated in one electrode within the time has reached about 200 mV at most. On the other hand, the reference electrode for the chemosensory sensor (1) in which the electrolytic solution KCl was introduced into the wet layer showed a stable potential value of about −150 mV for all the electrodes A, B, and C for 120 minutes. . The fluctuation range of the potential generated from one electrode within the time was about 3 mV. From the above results, it was proved that the potential generated by the chemosensory reference electrode of the present invention having the wet layer into which the electrolyte KCl was introduced was stable for at least 120 minutes. Moreover, the patterns of potentials generated from the independent electrodes were almost the same. This represents the high reproducibility of the results obtained with the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention. Therefore, it has been clarified that the chemosensory reference electrode of the present invention can perform the same function as a conventional liquid film type reference electrode for an object to be measured having a constant concentration.

<化学感覚能センサチップの動作確認実験> <Operation confirmation experiment of chemosensory sensor chip>

(目的)本発明の化学感覚能センサ用参照電極が、従来の液膜型参照電極と同様に、被測定対象物の濃度変化に対しても安定性と再現性の高い電位を発生できるかを確認する。また、同時に同一化学感覚能センサチップ上の作用電極が被測定対象物の濃度変化に応じた電位を発生できるかを確認する。   (Purpose) Whether the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention can generate a potential having high stability and reproducibility with respect to a change in the concentration of an object to be measured, like a conventional liquid film type reference electrode. Check. At the same time, it is confirmed whether the working electrode on the same chemosensory sensor chip can generate a potential corresponding to the change in the concentration of the object to be measured.

(実験方法)
・化学感覚能センサ用参照電極の作製
本実施例に使用する化学感覚能センサ用参照電極は、前記実施例1に記載した方法に従って一の化学感覚能センサチップ上に作用電極と共に作製された。当該チップ上には作用電極を1つ(A)と同一組成の化学感覚能センサ用参照電極を3つ(B、C、D)が形成されている。当該作用電極の脂質高分子膜は、脂質性分子としてTDAB、可塑剤としてDOPP、そして高分子支持部材としてPVCを構成成分として前記実施例1の方法に従って作製されている。
(experimental method)
-Production of reference electrode for chemosensory sensor The reference electrode for chemosensory sensor used in this example was produced with a working electrode on one chemosensory sensor chip according to the method described in Example 1. On the chip, three reference electrodes for chemosensory sensors (B, C, D) having the same composition as one working electrode (A) are formed. The lipid polymer membrane of the working electrode is produced according to the method of Example 1 using TDAB as a lipid molecule, DOPP as a plasticizer, and PVC as a polymer support member.

・測定方法
被測定対象物は3種類の濃度(1M、100μM、10μM)のKCl溶液とした。実施形態3の化学感覚能センサ装置に装着された前記化学感覚能センサチップを、まず、1Mの溶液に浸漬した。作用電極の電位を測定し、当該電位が安定した後に前記化学感覚能センサチップを当該溶液から取り出した。次に、100μMの溶液に浸漬した。再び作用電極の電位を測定し、当該電位が安定した後に前記化学感覚能センサチップを当該溶液から取り出した。続いて、0.01Mの溶液に浸漬した。再度作用電極の電位を測定し、当該電位が安定した後に前記化学感覚能センサチップを当該溶液から取り出した。以上までのステップを1サイクルとして3サイクル繰り返した。この間に当該センサチップの作用電極と各化学感覚能センサ用参照電極から発生するそれぞれの電位の値を作用電極電位値取得部と参照電極電位値取得部にてそれぞれ取得した。得られた電位値は、前記実施例2と同様の方法により処理された(本実施例の増幅器は作用電極電位値取得部と参照電極電位値取得部で共有されている。)。
Measurement method The object to be measured was a KCl solution having three concentrations (1 M, 100 μM, 10 μM). The chemosensory sensor chip mounted on the chemosensory sensor device of Embodiment 3 was first immersed in a 1M solution. The potential of the working electrode was measured, and after the potential was stabilized, the chemosensory sensor chip was taken out of the solution. Next, it was immersed in a 100 μM solution. The potential of the working electrode was measured again, and after the potential was stabilized, the chemosensory sensor chip was taken out of the solution. Subsequently, it was immersed in a 0.01 M solution. The potential of the working electrode was measured again, and after the potential was stabilized, the chemosensory sensor chip was taken out of the solution. The above steps were repeated 3 cycles as 1 cycle. During this time, the potential values generated from the working electrode of the sensor chip and the reference electrodes for the chemosensory sensors were acquired by the working electrode potential value acquisition unit and the reference electrode potential value acquisition unit, respectively. The obtained potential value was processed by the same method as in Example 2 (the amplifier of this example is shared by the working electrode potential value acquisition unit and the reference electrode potential value acquisition unit).

(結果)図13に本実施例の結果を示す。aは1M KCl溶液浸漬期間、bは100μM KCl溶液浸漬期間、cは10μM KCl溶液浸漬期間を示す。作用電極の電位値は、KCl溶液の濃度変化に対して顕著に変化した。また、測定時間内で行われた3回のサイクルで得られた電位値の変化は、いずれもほぼ同じパターンを示した。これは当該化学感覚能センサチップの作用電極が被測定対象物に対しての応答性を有していることを示している。一方、化学感覚能センサ用参照電極の電位値は、KCl溶液の濃度変化に対してもほとんど変化がなく、測定時間内での電位値はB、C、Dのいずれも約−100mV前後で安定していた。当該測定時間内で一の電極から発生する電位の変動幅は最も安定した電極で約2mVであった。これにより本発明の化学感覚能センサ用参照電極は、被測定対象物の濃度変化に対しても安定した電位を発生することが示された。また、独立した各参照電極から発生した電位のパターンはいずれもほぼ一致しており、再現性が高いことも示された。さらに、図示していないが、被測定対象物を苦味物質(後述の実施例4の基本味サンプルdを参照)、又は旨味物質(後述の実施例4の基本味サンプルcを参照)として本実施例と同様に濃度を変えて電位測定を行ったところ、いずれの場合にも当該化学感覚能参照電極から発生する電位は安定していた。以上の結果から本発明の化学感覚能参照電極は、被測定対象物の濃度変化に対しても安定性と再現性の高い電位を発生し、従来の液膜型参照電極と同様の機能を果たし得ることが明らかとなった。また、作用電極は被測定対象物の濃度に応じた再現性の高い電位を発生することから、本発明の化学感覚能センサチップの実用性が確認された。   (Results) FIG. 13 shows the results of this example. a is a 1 M KCl solution immersion period, b is a 100 μM KCl solution immersion period, and c is a 10 μM KCl solution immersion period. The potential value of the working electrode changed significantly with respect to the change in the concentration of the KCl solution. In addition, changes in potential values obtained in three cycles performed within the measurement time all showed substantially the same pattern. This indicates that the working electrode of the chemosensory sensor chip has responsiveness to the object to be measured. On the other hand, the potential value of the reference electrode for the chemosensory sensor hardly changes with respect to the concentration change of the KCl solution, and the potential value within the measurement time is stable at about -100 mV for all of B, C, and D. Was. The fluctuation range of the potential generated from one electrode within the measurement time was about 2 mV for the most stable electrode. Thereby, it was shown that the reference electrode for a chemosensory sensor of the present invention generates a stable potential even with respect to a change in the concentration of the measurement object. In addition, the patterns of potentials generated from the independent reference electrodes are almost the same, indicating that the reproducibility is high. Further, although not shown in the drawings, the measurement target object is a bitter substance (see basic taste sample d in Example 4 described later) or an umami substance (see basic taste sample c in Example 4 described later). When the potential was measured by changing the concentration in the same manner as in the example, the potential generated from the chemosensory reference electrode was stable in any case. From the above results, the chemosensory reference electrode of the present invention generates a potential with high stability and reproducibility even when the concentration of the object to be measured changes, and performs the same function as a conventional liquid film type reference electrode. It became clear to get. Further, since the working electrode generates a highly reproducible potential according to the concentration of the measurement object, the practicality of the chemosensory sensor chip of the present invention was confirmed.

<化学感覚能センサ装置による基本味の測定実験> <Measurement experiment of basic taste with chemosensory sensor device>

(目的)本発明の化学感覚能センサチップを有する化学感覚能センサ装置により被測定対象物として基本味物質を測定し、複数の作用電極から得られる作用電極電位値に基づく差分電位値パターンを得る。   (Purpose) A basic sensory substance is measured as an object to be measured by the chemosensory sensor device having the chemosensory sensor chip of the present invention, and a differential potential value pattern based on the working electrode potential values obtained from a plurality of working electrodes is obtained. .

(実験方法)
・基本味サンプル溶液
以下の溶液を準備した。
(a)塩味の基本味サンプル溶液は300mM KCl、及び0.3mM 酒石酸(tartaric acid)、
(b)酸味の基本味サンプル溶液は30mM KCl、及び3mM 酒石酸、
(c)旨味の基本味サンプル溶液は30mM KCl、0.3mM 酒石酸、及び10mM MSG、
(d)苦味の基本味サンプル溶液は30mM KCl、0.3mM 酒石酸、及び0.1mM 塩酸キニーネ(quinine−HCl)、
をそれぞれ混合したものである。また、
(e)基本溶液は30mM KCl溶液と0.3mM 酒石酸を混合したものである。
(experimental method)
-The solution below the basic taste sample solution was prepared.
(A) The salty basic taste sample solution is 300 mM KCl, and 0.3 mM tartaric acid,
(B) sour basic taste sample solution is 30 mM KCl, and 3 mM tartaric acid,
(C) The basic taste sample solution of umami is 30 mM KCl, 0.3 mM tartaric acid, and 10 mM MSG.
(D) The basic taste sample solution of bitterness is 30 mM KCl, 0.3 mM tartaric acid, and 0.1 mM quinine hydrochloride (quinine-HCl),
Are mixed. Also,
(E) The basic solution is a mixture of 30 mM KCl solution and 0.3 mM tartaric acid.

・化学感覚能センサチップの作製方法
実施例1に従った。各作用電極の脂質高分子膜の構成成分は以下の通り。
(チャネル1)脂質性分子:2C10、可塑剤:DOPP、高分子支持部材:PVC
(チャネル2)脂質性分子:TDAB、可塑剤:DOPP+TDA、高分子支持部材:PVC
(チャネル3)脂質性分子:TOMA、可塑剤:DOPP+DOP、高分子支持部材:PVC
(チャネル4)脂質性分子:TDAB、可塑剤:DOPP、高分子支持部材:PVC
-Preparation method of chemosensory sensor chip Example 1 was followed. The components of the lipid polymer membrane of each working electrode are as follows.
(Channel 1) Lipid molecule: 2C10, Plasticizer: DOPP, Polymer support member: PVC
(Channel 2) Lipid molecule: TDAB, plasticizer: DOPP + TDA, polymer support member: PVC
(Channel 3) Lipid molecule: TOMA, Plasticizer: DOPP + DOP, Polymer support member: PVC
(Channel 4) Lipid molecule: TDAB, plasticizer: DOPP, polymer support member: PVC

・測定方法
まず、実施形態3の化学感覚能センサ装置に装着された化学感覚能センサチップを前記基本溶液に浸漬した。当該溶液での電位の安定化をはかり、その時の参照電極電位値bVと作用電極電位値bVi(iは各チャネル番号:1、2、3、4)をそれぞれ測定した。次に、電極を当該基本溶液を洗浄溶液として洗浄後、前記(a)の基本味サンプル溶液に浸漬し、当該溶液で電位が安定した時の参照電極電位値Vと作用電極電位値Viをそれぞれ測定した。洗浄溶液でセンサを洗浄した後、同様の操作を前記(b)から(d)の各基本味サンプル溶液に対して順次行った。得られた各電位値は、前記実施例2と同様に増幅器によって増幅された後、DAQ card 6036E (National Instrument)に入力されて外部電子機器であるPCへ送られた。当該PCに送られた電位値のデータはLabVIEW7.0 software(National Instrument)により処理された。当該処理で各基本味サンプルの差分電位値ΔViは、ΔVi=(Vi−V)−(bVi−bV)によって算出された。得られた差分電位値から各基本味サンプルの差分電位値パターンが作成された。
Measurement Method First, a chemosensory sensor chip mounted on the chemosensory sensor device of Embodiment 3 was immersed in the basic solution. The potential of the solution was stabilized, and the reference electrode potential value bV 0 and the working electrode potential value bVi (i is each channel number: 1, 2, 3, 4) at that time were measured. Next, after washing the electrode with the basic solution as a washing solution, the electrode is immersed in the basic taste sample solution of (a), and the reference electrode potential value V 0 and the working electrode potential value Vi when the potential is stabilized with the solution are obtained. Each was measured. After washing the sensor with the washing solution, the same operation was sequentially performed on each of the basic taste sample solutions (b) to (d). Each obtained potential value was amplified by an amplifier in the same manner as in Example 2, and then input to DAQ card 6036E (National Instrument) and sent to a PC which is an external electronic device. The potential value data sent to the PC was processed by LabVIEW 7.0 software (National Instrument). In this process, the difference potential value ΔVi of each basic taste sample was calculated by ΔVi = (Vi−V 0 ) − (bVi−bV 0 ). A difference potential value pattern of each basic taste sample was created from the obtained difference potential values.

(結果)図14に本実施例の差分電位値パターンの結果を示す。■プロットパターン(1401)は塩味の、●プロットパターン(1402)は酸味の、◆プロットパターン(1403)は旨味の、▼プロットパターン(1404)は苦味の、基本味サンプル溶液から得られた差分電位値パターンを表す。各作用電極から得られる作用電極電位値に基づく基本味サンプルの差分電位値パターンは、いずれも従来の味覚センサ装置(INSENT:味認識装置SA402B)とほぼ同様の傾向を示した。これは本発明の化学感覚能センサ装置が基本味物質に対して従来の味覚センサ装置と同様の機能を果たし得ることを示しており、本発明の化学感覚能センサ装置の実用性が確認できた。実施形態4の化学感覚能センサ装置では、これらの基本味物質の差分電位値パターンを蓄積部に蓄積させ、その後に化学特性の不明な被測定対象物質を測定した際に得られる差分電位値パターンと比較部にて比較することで、当該不明な被測定対象物質の化学特性を判定することが可能となる。   (Result) FIG. 14 shows the result of the differential potential value pattern of this example. ■ Plot pattern (1401) is salty, ● Plot pattern (1402) is sour, ◆ Plot pattern (1403) is umami, ▼ Plot pattern (1404) is bitter, differential potential obtained from basic taste sample solution Represents a value pattern. The difference potential value pattern of the basic taste sample based on the working electrode potential value obtained from each working electrode showed almost the same tendency as the conventional taste sensor device (INSENT: taste recognition device SA402B). This indicates that the chemosensory sensor device of the present invention can perform the same function as the conventional taste sensor device for basic taste substances, confirming the practicality of the chemosensory sensor device of the present invention. . In the chemosensory sensor device according to the fourth embodiment, the differential potential value pattern of these basic taste substances is accumulated in the accumulation unit, and then the differential potential value pattern obtained when measuring the measurement target substance with unknown chemical characteristics. And the comparison unit can determine the chemical characteristics of the unknown substance to be measured.

<化学感覚能センサ装置による基本味の濃度変化に対する測定実験> <Measurement experiment for basic taste concentration change with chemosensory sensor device>

(目的)本発明の化学感覚能センサチップを有する化学感覚能センサ装置により基本味物質の濃度を変化させた時の電位値を測定し、各作用電極においてそれぞれの濃度から得られる作用電極電位値に基づく差分電位値パターンを得る。   (Objective) The potential value when the concentration of the basic taste substance is changed by the chemosensory sensor device having the chemosensory sensor chip of the present invention is measured, and the working electrode potential value obtained from each concentration at each working electrode A differential potential value pattern based on is obtained.

(実験方法)前記実施例4に準じて行った。基本味サンプル溶液は実施例4の基本味サンプル溶液(a)から(d)を1として、それぞれ0.001倍、0.01倍、0.1倍、10倍、100倍の濃度サンプル溶液を調製した。基本溶液は前記実施例4と同一である。まず基本溶液での電位値をそれぞれの電極から取得した。その後、測定プローブを各基本味サンプル溶液の低濃度から高濃度に移して、各濃度における電位値を取得した。測定プローブの移動時には、予め当該プローブの溶液浸漬部分に付着した前濃度の基本味サンプル溶液を洗浄溶液にて洗浄した。それぞれの作用電極(チャネル1から4)において得られた各濃度の差分電位値を算出し、作用電極ごとに濃度変化に対する差分電位値パターンを作成した。なお、本実施例の作用電極は、必ずしも前記実施例4の基本味サンプル溶液(a)から(d)全てに対して測定していない。また、ある一の濃度の基本味サンプル溶液で、同一の作用電極を用いて2回以上測定を行った場合もある。   (Experimental method) It carried out according to the said Example 4. The basic taste sample solutions are 0.001 times, 0.01 times, 0.1 times, 10 times, and 100 times the concentration sample solutions of Example 4 with the basic taste sample solutions (a) to (d) as 1. Prepared. The basic solution is the same as in Example 4. First, the potential value in the basic solution was obtained from each electrode. Then, the measurement probe was moved from the low concentration of each basic taste sample solution to the high concentration, and the potential value at each concentration was obtained. When the measurement probe was moved, the basic taste sample solution having a pre-concentration adhered to the solution immersion portion of the probe was washed with a washing solution. The difference potential value of each concentration obtained in each working electrode (channels 1 to 4) was calculated, and a difference potential value pattern with respect to the concentration change was created for each working electrode. In addition, the working electrode of a present Example has not necessarily measured with respect to all the basic taste sample solutions (a) to (d) of Example 4. In addition, a basic taste sample solution having a certain concentration may be measured twice or more using the same working electrode.

(結果)図15に本実施例の各作用電極から発生する作用電極電位値に基づいた各濃度の差分電位値パターンの結果を示す。同一の作用電極を用いて、ある一の濃度の基本味サンプル溶液を2回以上測定した場合には、それらの全てをプロットし、その平均値を差分電位値パターンとしてグラフ化した。プロット形状は、いずれのグラフも■プロットが塩味の、●プロットが酸味の、◇プロットが旨味の、▼プロットが苦味の基本味サンプル溶液から得られた差分電位値を表す。グラフIは作用電極チャネル1の、グラフIIは作用電極チャネル2の、グラフIIIは作用電極チャネル3の、そしてグラフIVは作用電極チャネル4の、各基本味サンプル溶液の濃度変化に対する差分電位値と差分電位値パターンを示している。これらの差分電位値パターンは、いずれも従来の味覚センサ装置(INSENT:味認識装置SA402B)とほぼ同様の傾向を示した。したがって、本発明の化学感覚能センサ装置が基本味物質の濃度変化に対しても従来の味覚センサ装置と同様の機能を果たし得ることを示しており、本発明の化学感覚能センサ装置のさらなる実用性が確認できた。   (Result) FIG. 15 shows the result of the difference potential value pattern of each concentration based on the working electrode potential value generated from each working electrode of this example. When a basic taste sample solution having a certain concentration was measured twice or more using the same working electrode, all of them were plotted, and the average value was plotted as a differential potential value pattern. The plot shapes in each graph represent the differential potential values obtained from the basic taste sample solution, where the plot is salty, the plot is sour, the plot is umami, and the plot is bitter. Graph I shows the differential potential values for the working electrode channel 1, graph II for the working electrode channel 2, graph III for the working electrode channel 3, and graph IV for the working electrode channel 4 with respect to the concentration change of each basic taste sample solution. A differential potential value pattern is shown. All of these differential potential value patterns showed almost the same tendency as the conventional taste sensor device (INSENT: taste recognition device SA402B). Therefore, it has been shown that the chemosensory sensor device of the present invention can perform the same function as the conventional taste sensor device even with respect to the concentration change of the basic taste substance, and the chemosensory sensor device of the present invention is further practically used. The sex was confirmed.

実施形態1の化学感覚能センサ用参照電極の概念図。The conceptual diagram of the reference electrode for chemosensory sensors of Embodiment 1. FIG. 実施形態2の化学感覚能センサチップの概念図。The conceptual diagram of the chemosensory sensor chip of Embodiment 2. FIG. 実施形態2の化学感覚能センサチップの構成断面図。FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a chemosensory sensor chip according to a second embodiment. 実施形態2の支持体の形状を示す概念図。The conceptual diagram which shows the shape of the support body of Embodiment 2. FIG. 実施形態3の化学感覚能センサ装置の概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram of a chemosensory sensor device according to a third embodiment. 実施形態3の化学感覚能センサ装置の構成概念図。FIG. 6 is a conceptual diagram of a configuration of a chemical sensory sensor device according to a third embodiment. 実施形態3の処理の流れ図。10 is a flowchart of processing according to the third embodiment. 実施形態4の化学感覚能センサ装置の概念構成図。The conceptual block diagram of the chemosensory sensor apparatus of Embodiment 4. 実施形態4の処理の流れ図。10 is a flowchart of processing according to the fourth embodiment. 化学感覚能センサチップの導電体を配置したガラス基板の作製方法の概念図。The conceptual diagram of the preparation methods of the glass substrate which has arrange | positioned the conductor of a chemical sensory sensor chip. 化学感覚能センサチップの隔離部の作製方法の概念図。The conceptual diagram of the preparation methods of the isolation part of a chemical sensory sensor chip. 実施例2の測定結果。The measurement result of Example 2. 実施例3の測定結果。The measurement result of Example 3. 実施例4の測定結果。The measurement result of Example 4. 実施例5の測定結果。The measurement result of Example 5.

符号の説明Explanation of symbols

0300:化学感覚能センサチップ
0301:支持体
0302:作用電極
0303:化学感覚能センサ用参照電極
0304:隔離部
0305:第二導電体
0306:脂質高分子膜
図6−a:PC等の外部電子機器へ
図6−b:被測定対象物
図8−a:PC等の外部電子機器へ
図8−b:被測定対象物
図15−I:各濃度において作用電極チャネル1から発生する作用電極電位値に基づいた差分電位値パターンの結果。
図15−II:各濃度において作用電極チャネル2から発生する作用電極電位値に基づいた差分電位値パターンの結果。
図15−III:各濃度において作用電極チャネル3から発生する作用電極電位値に基づいた差分電位値パターンの結果。
図15−IV:各濃度において作用電極チャネル4から発生する作用電極電位値に基づいた差分電位値パターンの結果。
0300: Chemosensory sensor chip 0301: Support body 0302: Working electrode 0303: Reference electrode for chemosensory sensor 0304: Isolation part 0305: Second conductor 0306: Lipid polymer membrane Fig. 6-a: External electron such as PC Fig. 6-b: Object to be measured Fig. 8-a: External electronic device such as PC Fig. 8-b: Object to be measured Fig. 15-I: Working electrode potential generated from working electrode channel 1 at each concentration Result of differential potential value pattern based on value.
FIG. 15-II: the result of the differential potential value pattern based on the working electrode potential value generated from the working electrode channel 2 at each concentration.
FIG. 15-III: the result of the differential potential value pattern based on the working electrode potential value generated from the working electrode channel 3 at each concentration.
FIG. 15-IV: the result of the differential potential value pattern based on the working electrode potential value generated from the working electrode channel 4 at each concentration.

Claims (18)

第一導電体と、
第一導電体との間で電荷交換可能な電解液を湿潤材に保持した湿潤層と、
湿潤層に保持された電解液が外部イオンと電荷交換することを防止する電荷交換防止層と、
湿潤層に保持された電解液が外部に漏洩することを防止する電解液漏洩防止層と、
を有する化学感覚能センサ用参照電極。
A first conductor;
A wetting layer holding an electrolyte capable of charge exchange with the first conductor in a wetting material;
A charge exchange preventing layer that prevents the electrolyte retained in the wet layer from exchanging charges with external ions;
An electrolyte leakage preventing layer for preventing the electrolyte retained in the wet layer from leaking to the outside;
A reference electrode for a chemosensory sensor.
前記湿潤層の湿潤材は、高分子ポリマーである請求項1に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to claim 1, wherein the wetting material of the wetting layer is a polymer. 前記湿潤層の電解液は、KCl溶液である請求項1又は2に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to claim 1 or 2, wherein the electrolyte solution of the wet layer is a KCl solution. 前記第一導電体は、Ag、又はAg/AgClである請求項1から3のいずれか一に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the first conductor is Ag or Ag / AgCl. 前記湿潤層の電解液は、KClとAgClの混合溶液である請求項4に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to claim 4, wherein the electrolyte of the wet layer is a mixed solution of KCl and AgCl. 前記電荷交換防止層は、高分子膜材と、可塑剤と、からなる請求項1から5のいずれか一に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the charge exchange preventing layer comprises a polymer film material and a plasticizer. 前記電解質漏洩防止層は、逆浸透膜で構成される請求項1から6のいずれか一に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrolyte leakage preventing layer is formed of a reverse osmosis membrane. 前記電荷交換防止層と前記電解質漏洩防止層は、双方の機能を有する一層で構成される請求項1から7のいずれか一に記載の化学感覚能センサ用参照電極。   The reference electrode for a chemosensory sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the charge exchange prevention layer and the electrolyte leakage prevention layer are formed of a single layer having both functions. 支持体と、
前記支持体上に形成され、第二導電体と、第二導電体との間で電荷交換可能な脂質高分子膜とを有する少なくとも一以上の作用電極と、
前記支持体上に形成される請求項1から8のいずれか一に記載の一以上の化学感覚能センサ用参照電極と、
前記作用電極と、前記化学感覚能センサ用参照電極とを電気的に隔離する隔離部と、
を有する化学感覚能センサチップ。
A support;
At least one working electrode formed on the support and having a second conductor and a lipid polymer membrane capable of charge exchange between the second conductor;
One or more chemosensory sensor reference electrodes according to any one of claims 1 to 8, formed on the support;
An isolating portion for electrically isolating the working electrode from the chemosensory sensor reference electrode;
Chemosensory sensor chip having
前記作用電極が二以上である場合、各作用電極は一の化学物質に対して他の作用電極と異なる応答性を示す脂質高分子膜を有する請求項9に記載の化学感覚能センサチップ。   The chemosensory sensor chip according to claim 9, wherein when there are two or more working electrodes, each working electrode has a lipid polymer film that exhibits a different response to one chemical substance from another working electrode. 前記隔離部は、前記第一導電体及び前記第二導電体の周囲に設けられる壁状絶縁体であり、化学感覚能センサ用参照電極は、前記壁状絶縁体により被測定対象物との接触領域として電解漏洩防止層のみを残し、作用電極は、被測定対象物との接触領域として前記脂質高分子膜のみを残すように構成される請求項9又は10に記載の化学感覚能センサチップ。   The isolation part is a wall-like insulator provided around the first conductor and the second conductor, and the reference electrode for the chemosensory sensor contacts the object to be measured by the wall-like insulator. The chemosensory sensor chip according to claim 9 or 10, wherein only the electrolytic leakage prevention layer is left as a region, and the working electrode is configured to leave only the lipid polymer film as a contact region with an object to be measured. 前記壁状絶縁体は、感光性ガラスを露光し、熱処理後に酸処理して形成されたものである請求項11に記載の化学感覚能センサチップ。   The chemosensory sensor chip according to claim 11, wherein the wall insulator is formed by exposing photosensitive glass to an acid treatment after heat treatment. 請求項9から12のいずれか一に記載の化学感覚能センサチップを有する測定プローブと、
前記測定プローブにおける化学感覚能センサチップの参照電極から電位値を取得する参照電極電位値取得部と、
前記測定プローブにおける化学感覚能センサチップの一以上の作用電極のそれぞれから電位値を取得する作用電極電位値取得部と、
前記作用電極電位値取得部で取得された作用電極ごとの電位値と、参照電極電位取得部にて取得された電位値との差分値を取得する差分電位値取得部と、
差分電位値取得部にて取得された差分電位値を作用電極ごとに出力し、また作用電極電位値に基づいて得られる差分電位値パターンを出力する差分電位値出力部と、
を有する化学感覚能センサ装置。
A measurement probe comprising the chemosensory sensor chip according to any one of claims 9 to 12,
A reference electrode potential value acquisition unit that acquires a potential value from a reference electrode of a chemosensory sensor chip in the measurement probe;
A working electrode potential value acquisition unit for acquiring a potential value from each of one or more working electrodes of the chemosensory sensor chip in the measurement probe;
A differential potential value acquisition unit that acquires a difference value between the potential value for each working electrode acquired by the working electrode potential value acquisition unit and the potential value acquired by the reference electrode potential acquisition unit;
A differential potential value output unit that outputs the differential potential value acquired by the differential potential value acquisition unit for each working electrode, and that outputs a differential potential value pattern obtained based on the working electrode potential value;
A chemical sensory sensor device.
既知の化学物質による作用電極ごとの既知差分電位値パターンを蓄積する蓄積部と、
前記差分電位値出力部から出力される差分電位値パターンと前記蓄積部に保存された既知差分電位値パターンとを比較する比較部と、
前記比較部での比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定する判定部と、
を有する請求項13に記載の化学感覚能センサ装置。
An accumulator that accumulates a known differential potential value pattern for each working electrode of a known chemical substance;
A comparison unit that compares the differential potential value pattern output from the differential potential value output unit with the known differential potential value pattern stored in the storage unit;
A determination unit for determining chemical characteristics of the measurement object measured by the measurement probe based on the comparison result in the comparison unit;
The chemosensory sensor device according to claim 13, comprising:
前記測定プローブは、請求項9から12のいずれか一に記載の化学感覚能センサチップを着脱可能な着脱部を有する請求項13又は14に記載の化学感覚能センサ装置。   The chemosensory sensor device according to claim 13 or 14, wherein the measurement probe has an attaching / detaching part to which the chemosensory sensor chip according to any one of claims 9 to 12 can be attached and detached. 前記測定プローブの一以上の作用電極に配置される脂質高分子膜は、被測定対象物によって一以上の作用電極に発生する複数の電位値からなるパターンが、被測定対象物である甘味溶液、塩味溶液、酸味溶液、旨味溶液、苦味溶液により異なるパターンとする脂質高分子膜である請求項13から15のいずれか一に記載の化学感覚能センサ装置。   The lipid polymer membrane disposed on one or more working electrodes of the measurement probe is a sweet solution whose pattern consisting of a plurality of potential values generated on one or more working electrodes by the measurement object is the measurement object, The chemosensory sensor device according to any one of claims 13 to 15, which is a lipid polymer film having a different pattern depending on a salty solution, a sour solution, an umami solution, and a bitter solution. 請求項9から12のいずれか一に記載の化学感覚能センサチップを有する測定プローブにおいて、
化学感覚能センサチップの参照電極から電位値を取得する参照電極電位値取得ステップと、
前記化学感覚能センサチップの一以上の作用電極のそれぞれから電位値を取得する作用電極電位値取得ステップと、
前記作用電極電位値取得ステップで取得された作用電極ごとの電位値と、参照電極電位取得ステップにて取得された電位値との差分値を取得する差分電位値取得ステップと、
差分電位値取得ステップにて取得された差分電位値を作用電極ごとに出力する差分電位値出力ステップと、
を有する化学感覚能センサシステムの測定方法。
In the measurement probe having the chemosensory sensor chip according to any one of claims 9 to 12,
A reference electrode potential value acquisition step of acquiring a potential value from the reference electrode of the chemosensory sensor chip;
A working electrode potential value acquisition step of acquiring a potential value from each of one or more working electrodes of the chemosensory sensor chip;
A differential potential value acquisition step for acquiring a differential value between the potential value for each working electrode acquired in the working electrode potential value acquisition step and the potential value acquired in the reference electrode potential acquisition step;
A differential potential value output step for outputting the differential potential value acquired in the differential potential value acquisition step for each working electrode;
A method for measuring a sensory sensory sensor system.
前記差分電位値出力ステップに続いて、
前記差分電位値出力ステップから出力される作用電極ごとの電位差値パターンと既知の化学物質から取得されて蓄積されている既知差分電位値電位値パターンとを比較する比較ステップと、
前記比較ステップでの比較結果に基づいて前記測定プローブにて測定された被測定対象物の化学特性を判定する判定ステップと、
をさらに有する請求項17に記載の化学感覚能センサシステムの測定方法。
を蓄積する蓄積ステップと、
Following the differential potential value output step,
A comparison step of comparing a potential difference value pattern for each working electrode output from the differential potential value output step with a known differential potential value potential value pattern acquired and stored from a known chemical substance;
A determination step of determining chemical characteristics of the measurement object measured by the measurement probe based on the comparison result in the comparison step;
The method for measuring a chemosensory sensor system according to claim 17, further comprising:
An accumulation step for accumulating
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