JP2010501259A5

JP2010501259A5 -

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Publication number: JP2010501259A5
Application number: JP2009525640A
Authority: JP
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2010-10-07

Claims

（ａ）電極アセンブリと、
（ｂ）電極アセンブリの１つまたは複数の面とサンプルとの間に位置付けられた気体透過膜であって、ポリシロキサン網状構造を含み、該ポリシロキサン網状構造中の１個または複数のケイ素原子がアルキル基に共有結合し、該ポリシロキサン網状構造中の１個または複数のケイ素原子がフッ素化アルキル基に共有結合している気体透過膜と、
（ｃ）電極アセンブリで電流を測定するための検出器と
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサ。
気体状化学種が、一酸化窒素および酸素から選択される、請求項１に記載のセンサ。
電極アセンブリが、
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される、請求項１に記載のセンサ。
作用電極が、白金、白金黒付き白金、タングステン、金、炭素、炭素繊維、白金黒およびこれらの組合せから選択される、請求項３に記載のセンサ。
参照電極が、銀／塩化銀を含む、請求項３に記載のセンサ。
対極が白金を含む、請求項３に記載のセンサ。
ポリシロキサン網状構造が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項１に記載のセンサ。
フルオロシランが、下式を有する構造を含む、請求項７に記載のセンサ

（式中、
ｍは０から１５であり、
ｎは１から５であり、
ｐは１、２、または３であり、
各Ｘは独立に、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、ヒドロキシル、およびハロからなる群から選択され、
各Ｙは独立に、Ｈ、アルキル、アリール、およびアラルキルからなる群から選択される）。
フルオロシランが、
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン；
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン；
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリメトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン；
（ペルフルオロアルキル）エチルトリエトキシシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリクロロシラン；およびこれらの組合せ
からなる群から選択される、請求項８に記載のセンサ。
アルキルアルコキシシランが、
メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン（ＢＴＭＯＳ）、
ヘキシルトリメトキシシラン（ＨＴＭＯＳ）、
オクチルトリメトキシシラン（ＯＴＭＯＳ）、および
これらの組合せ
からなる群から選択される、請求項７に記載のセンサ。
シラン混合物が、約１体積％から約９９体積％のフルオロシランを含む、請求項７に記載のセンサ。
シラン混合物が、約５体積％から約５０体積％のフルオロシランを含む、請求項１１に記載のセンサ。
シラン混合物が、約２０体積％のフルオロシランを含む、請求項１２に記載のセンサ。
シラン混合物が、約２０体積％の（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシランおよび約８０体積％のメチルトリメトキシシランを含む、請求項１３に記載のセンサ。
内部電解質層をさらに含み、該内部電解質層が、電極アセンブリと気体透過膜との間に位置付けられている、請求項１に記載のセンサ。
内部電解質層がヒドロゲル組成物である、請求項１５に記載のセンサ。
ヒドロゲル組成物がポリ（ビニルピロリドン）を含む、請求項１６に記載のセンサ。
サンプルと、ポリシロキサン膜を含むセンサとを接触させるステップを含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定する方法であって、
ポリシロキサン膜が、アルキル基に共有結合した１個または複数のケイ素原子と、フッ素化アルキル基に共有結合した１個または複数のケイ素原子とを含み、
ポリシロキサン膜によって、サンプル中の気体状化学種をセンサで測定することを選択的に可能にする方法。
ポリシロキサン膜が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項１８に記載の方法。
センサが、電流測定センサである、請求項１８に記載の方法。
ポリシロキサン膜が、サンプルと電極アセンブリとの間に位置決めされている、請求項２０に記載の方法。
電極アセンブリが、
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される、請求項２１に記載の方法。
サンプルが、生物学的サンプルまたは環境サンプルである、請求項１８に記載の方法。
サンプルが、細胞、組織、生物学的流体、およびこれらの抽出物からなる群から選択された生物学的サンプルである、請求項２３に記載の方法。
サンプルが、脳組織、脳細胞、または血液から選択される、請求項２４に記載の方法。
サンプルが、生きている被験体中にある、請求項２４に記載の方法。
サンプルが、生きている被験体の脳内にある、請求項２６に記載の方法。
気体状化学種が、一酸化窒素および酸素からなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
気体状化学種が、約２００ｐＭ程度に低い濃度でサンプル中に存在する、請求項１８に記載の方法。
ポリシロキサン網状構造を含み、該ポリシロキサン網状構造内の１個または複数のケイ素原子がアルキル基に共有結合し、該ポリシロキサン網状構造内の１個または複数のケイ素原子が、下記の構造を有するフッ素化アルキル基に共有結合している組成物

（式中、ｍは０から１５であり、ｎは１から５である）。
ポリシロキサン網状構造内の各ケイ素原子が、アルキル基にまたはフッ素化アルキル基に共有結合している、請求項３０に記載の組成物。
ポリシロキサン網状構造が、生物学的に関連のある気体状化学種に対して選択的に透過性である、請求項３０に記載の組成物。
生物学的に関連のある気体状化学種が、一酸化窒素および酸素からなる群から選択される、請求項３２に記載の組成物。
ポリシロキサン網状構造が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項３０に記載の組成物。
フルオロシランが、下式を有する構造を含む、請求項３４に記載の組成物

（式中、
ｍは０から１５であり、
ｎは１から５であり、
ｐは１、２、または３であり、
各Ｘは、独立に、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、ヒドロキシル、およびハロからなる群から選択され、
各Ｙは、独立に、Ｈ、アルキル、アリール、およびアラルキルからなる群から選択される）。
フルオロシランが、
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン；
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン；
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリメトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン；
（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン；
（ペルフルオロアルキル）エチルトリエトキシシラン；
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリクロロシラン；およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項３５に記載の組成物。
アルキルアルコキシシランが、
メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン（ＢＴＭＯＳ）、
ヘキシルトリメトキシシラン（ＨＴＭＯＳ）、
オクチルトリメトキシシラン（ＯＴＭＯＳ）、および
これらの組合せ
からなる群から選択される、請求項３４に記載の組成物。
シラン混合物が、約１体積％から約９９体積％のフルオロシランを含む、請求項３４に記載の組成物。
シラン混合物が、約５体積％から約５０体積％のフルオロシランを含む、請求項３８に記載の組成物。
シラン混合物が、約２０体積％のフルオロシランを含む、請求項３９に記載の組成物。
シラン混合物が、約２０体積％の（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）−トリエトキシシランおよび約８０体積％のメチルトリメトキシシランを含む、請求項４０に記載の組成物。
シラン混合物が、アルコールおよび水を含む溶媒中に溶解されている、請求項３４に記載の組成物。
溶媒が、触媒をさらに含む、請求項４２に記載の組成物。
触媒が塩酸である、請求項４３に記載の組成物。
ポリシロキサン網状構造が、ゾルゲル法によって形成される、請求項４２に記載の組成物。