JP2020171240A - Flow cell for detecting gas component and gas component detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体成分検出用フローセル及び気体成分検出装置に関する。 The present invention relates to a flow cell for detecting a gas component and a gas component detecting device.
酵素反応に伴う補酵素の減少を検出することにより、気体試料中に含まれる特定の物質を検出する検出装置が知られている。
ここで、特許文献1には、このような検出装置としては、例えば、アセトン等のケトン類、ノネナール等の基質の反応に伴い補酵素であるNADHが減少することを利用して、気体試料に含まれる基質の検出を行う検出装置が開示されている。具体的には、特許文献1に開示されている検出装置は、補酵素を含む溶液が流れる溶液流路と気体試料が流れる気体流路の両方に接するように酵素を保持する酵素保持膜を有している。そして、この検出装置は、酵素保持膜が配されている溶液流路の領域に励起光が照射され、励起光を受けた補酵素が発する蛍光を検出している。
A detection device is known that detects a specific substance contained in a gas sample by detecting a decrease in coenzymes associated with an enzymatic reaction.
Here, in
ところで、上記のような検出装置は、例えば自動車等の移動体へ搭載する場合等の搭載するためのスペースを考慮すると、小型であることが望ましい。これに伴い、上記のような検出装置が備える気体成分検出用フローセルも小型であることが望ましい。
しかしながら、特許文献1に開示されている検出装置は、その構成上、小型化には限界がある。
By the way, it is desirable that the detection device as described above is small in size in consideration of the space for mounting the detection device when it is mounted on a moving body such as an automobile. Along with this, it is desirable that the gas component detection flow cell provided in the above-mentioned detection device is also small.
However, the detection device disclosed in
本発明が解決しようとする課題としては、気体成分検出用フローセルを小型化することが一例として挙げられる。 As an example of the problem to be solved by the present invention, miniaturization of the flow cell for detecting a gas component can be mentioned.
請求項1に記載の発明は、
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第1方向に延在し溶液が前記第1方向に流れる第1流路及び前記第1方向と異なる第2方向に延在し前記第1流路から流出された溶液が前記第2方向に流れる第2流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第1流路と前記気体流路とを隔てる第1酵素保持膜と、
を備え、
前記第2流路の内部は、前記第2流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセルである。
The invention according to
A solution flow path through which a solution containing a coenzyme flows, the first flow path extending in the first direction and the solution flowing in the first direction and the first flow path extending in a second direction different from the first direction. A solution flow path having a second flow path through which the solution flowing out of the flow path flows in the second direction,
The gas flow path through which the gas sample flows and
A first enzyme-retaining membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the first flow path from the gas flow path.
With
The inside of the second flow path constitutes an excitation region that excites the coenzyme by being irradiated with excitation light that excites the coenzyme contained in the solution flowing through the second flow path.
This is a flow cell for detecting gas components.
≪概要≫
以下、本発明の一例である複数の実施形態(第1〜第6実施形態)について、これらの記載順で説明する。なお、参照するすべての図面では同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜説明を省略する。
≪Overview≫
Hereinafter, a plurality of embodiments (first to sixth embodiments) which are examples of the present invention will be described in the order of description thereof. In all the drawings to be referred to, components having the same function are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate in the specification.
≪第1実施形態≫
まず、第1実施形態について、図1並びに図2A及び図2Bを参照しながら説明する。まず、本実施形態の気体成分検出装置10(図1参照)の構成及び機能について説明する。次いで、本実施形態の気体成分検出動作について説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
<< First Embodiment >>
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2A and 2B. First, the configuration and function of the gas component detection device 10 (see FIG. 1) of the present embodiment will be described. Next, the gas component detection operation of the present embodiment will be described. Next, the effect of this embodiment will be described.
<第1実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図1は、本実施形態の気体成分検出装置10の概略図である。本実施形態の気体成分検出装置10は、光照射装置20(照射装置の一例)と、光検出装置30(検出装置の一例)と、気体成分検出用フローセル40(以下、フローセル40という。)と、処理装置CUとを備えている。そして、気体成分検出装置10は、光照射装置20からフローセル40に向けて励起光を照射させ、光検出装置30によりフローセル40の内部で補酵素が発光する蛍光を検出することで、フローセル40の気体流路200を流れる気体試料に含まれる基質を検出する機能を有する。
<Structure and function of the gas component detection device of the first embodiment>
FIG. 1 is a schematic view of the gas
ここで、本実施形態の気体試料に含まれる基質は、ケトン基を含んでいる。また、補酵素は、基質との反応前又は反応後の状態において励起光により励起されて蛍光を発するものが用いられる。 Here, the substrate contained in the gas sample of the present embodiment contains a ketone group. Further, as the coenzyme, one that is excited by excitation light and emits fluorescence before or after the reaction with the substrate is used.
また、酵素は、補酵素としてNADH又はNADPHを用いる場合、例えば、アラニン脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱水素酵素、イソクエン酸脱水素酵素、ウリジン−5’−ジホスフォ−グルコース脱水素酵素、ガラクトース脱水素酵素、ギ酸脱水素酵素、グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素、グリセロール脱水素酵素、グリセロール−3−リン酸脱水素酵素、グルコース脱水素酵素、グルコース−6−リン酸脱水素酵素、グルタミン酸脱水素酵素、コレステロール脱水素酵素、サルコシン脱水素酵素、ソルビトール脱水素酵素、炭酸脱水素酵素、乳酸脱水素酵素、3−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素、ピルビン酸脱水素酵素、フルクトース脱水素酵素、6−ホスフォグルコン酸脱水素酵素、ホルムアルデヒド脱水素酵素、マンニトール脱水素酵素、リンゴ酸脱水素酵素、ロイシン脱水素酵素等とすることができ、特に、NADH又はNADPHを電子供与体として用いてケトン(アセトン、2−ブタノン、2−ペンタノンなど)又はエノン(ノネナール、エチルビニルケトンなど)を還元する酵素、より具体的には、二級アルコール脱水素酵素(S−ADH)(二級アルコール脱水素酵素(secondary alcohol dehydrogenase) EC:1.1.1.x)、エノン還元酵素(ER1)(エノン還元酵素(enone reductase type 1, ER1))等とすることができる。
When NADH or NADPH is used as the coenzyme, for example, alanine dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, uridine-5'-diphospho-glucose dehydrogenase, Galactose dehydrogenase, formate dehydrogenase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, glycerol dehydrogenase, glycerol-3-phosphate dehydrogenase, glucose dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase Enzymes, glutamate dehydrogenase, cholesterol dehydrogenase, sarcosine dehydrogenase, sorbitol dehydrogenase, carbonate dehydrogenase, lactic acid dehydrogenase, 3-hydroxybutyric acid dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, fructose dehydrogenase , 6-Phosphogluconic acid dehydrogenase, formaldehyde dehydrogenase, mannitol dehydrogenase, malic acid dehydrogenase, leucine dehydrogenase, etc., in particular, using NADH or NADPH as an electron donor. An enzyme that reduces ketones (acetone, 2-butanone, 2-pentanone, etc.) or enone (nonenal, ethyl vinyl ketone, etc.), more specifically, secondary alcohol dehydrogenase (S-ADH) (secondary alcohol dehydration). It can be a primary alcohol (secondary alcohol dehydrogenase) EC: 1.1.1.x), an enone reductase (ER1) (
〔光照射装置〕
光照射装置20は、図1に示されるように、光源22と、レンズ系24とを有している。
光源22は、一例として励起光としてピーク波長が340nmである紫外光を出射する機能を有する。光源22は、一例として紫外光発光ダイオードとされている。ただし、光源22は、紫外光発光ダイオードに限られず、例えば、紫外レーザーダイオード、水銀ランプ等でもよい。なお、図1における矢印付き破線OAは、光源22が出射する励起光(及び後述する蛍光)の光軸OAを意味する。
[Light irradiation device]
As shown in FIG. 1, the
As an example, the
レンズ系24は、光源22と、フローセル40との間に配置され、光源22から出射される励起光をフローセル40の第2流路120に向けて集光する機能を有する。レンズ系24は、コリメートレンズ24Aと、集光レンズ24Bと、励起光バンドパスフィルタ24Cとを有する。コリメートレンズ24A、励起光バンドパスフィルタ24C及び集光レンズ24Bは、光源22側からフローセル40側に亘ってこれらの順で並べられている。
The lens system 24 is arranged between the
コリメートレンズ24Aは光源22が出射した励起光を平行光にし、集光レンズ24Bはコリメートレンズ24Aによって平行光にされた励起光をフローセル40の第2流路120に向けて集光する機能を有する。励起光バンドパスフィルタ24Cは、補酵素が励起する励起光の波長を含む帯域の励起光を透過させる機能を有する。なお、本実施形態で用いられる補酵素は一例としてNADH(還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)又はNADPH(還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸)とされており、NADHは340nmの波長の紫外線を吸収して蛍光を発する性質を有する。そこで、本実施形態の励起光バンドパスフィルタ24Cが透過させる波長の範囲は、330nm〜350nmとされている。なお、補酵素は、基質との反応前及び反応後の状態で可逆的に化学構造が変化する。
The collimated
ここで、本明細書で使用する「〜」の意味について補足すると、例えば「330nm〜350nm」は「330nm以上350nm以下」を意味する。そして、本明細書で使用する「〜」は、「『〜』の前の記載部分以上『〜』の後の記載部分以下」を意味する。 Here, supplementing the meaning of "-" used in the present specification, for example, "330 nm to 350 nm" means "330 nm or more and 350 nm or less". And, as used in this specification, "~" means "more than the description part before" ~ "and less than the description part after" ~ "".
〔光検出装置〕
光検出装置30は、図1に示されるように、検出部32と、レンズ系34とを有している。光検出装置30は、フローセル40を挟んで、光照射装置20の反対側に配置されている。
検出部32は、蛍光を検出する検出器であって、例えば分光光度計であり用途や目的に応じて光電子増倍管、フォトダイオード検出器等としてもよい。
[Photodetector]
As shown in FIG. 1, the
The
レンズ系34は、フローセル40と検出部32との間に配置され、フローセル40の第2流路120から出射された蛍光を検出部32に向けて集光する機能を有する。レンズ系34は、一例として、コリメートレンズ34Aと、集光レンズ34Bと、蛍光バンドパスフィルタ34Cとを有する。コリメートレンズ34A、蛍光バンドパスフィルタ34C及び集光レンズ34Bは、フローセル40側から検出部32側に亘ってこれらの順で並べられている。
The
コリメートレンズ34Aは蛍光を平行光にし、集光レンズ34Bはコリメートレンズ34Aによって平行光にされた蛍光を検出部32に向けて集光する機能を有する。蛍光バンドパスフィルタ34Cは、補酵素が発光する蛍光の波長を含む帯域の蛍光を透過させる機能を有する。なお、補酵素とされるNADHが励起することにより発する蛍光の波長は440nm〜510nm、より具体的には491nm付近とされている。そこで、本実施形態の蛍光バンドパスフィルタ34Cが透過させる波長の範囲は、440nm〜510nmとされている。
The collimated
〔気体成分検出用フローセル〕
図2Aは本実施形態のフローセル40の縦断面図、図2Bは本実施形態のフローセル40の横断面図である。具体的には、図2Aは図2Bの2A−2A断面図であり、図2Bは図2Aの2B−2B断面図である。
本実施形態のフローセル40は、補酵素を含む溶液が流れる溶液流路100と、気体試料が流れる気体流路200と、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持する第2筒体622(第1酵素保持膜の一例)と、を備え、気体試料と溶液とを反応させる機能を有する。また、本実施形態のフローセル40は、気体試料と反応した溶液に、外部(前述の光照射装置20)からの励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域ERを構成する機能を有する。
[Flow cell for detecting gas components]
FIG. 2A is a vertical cross-sectional view of the
The
フローセル40は、図2A及び図2Bに示されるように、一例として、外観上、円柱状とされている。フローセル40は、図1並びに図2A及び図2Bに示されるように、第1筒50と、第2筒60と、第3筒70と、流入部IN1と、流出部OT1と、吸気部IN2、排気部OT2とを備えている。なお、図2A及び図2Bのフローセル40は、その軸が光軸OAに重なっている状態を図示している。以下の説明では、フローセル40における光照射装置20が配置されている側をフローセル40の一端側とし、光検出装置30が配置されている側をフローセル40の他端側と定義する。また、以下の説明で、単に「一端側」と記載する場合は「フローセル40の一端側」を意味し、単に「他端側」と記載する場合は「フローセル40の他端側」を意味するものとする。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
第1筒50は、筒体52と、底板54とを有する有底筒とされている。底板54は、筒体52の一端で筒体52に繋がっている。筒体52の一端側の端部には、流出部OT1が繋がっている。第1筒50は、光透過性を有する材料で形成されている。具体的には、第1筒50は、330nm〜510nmの波長の光を透過し、かつ自家蛍光し難い材料、一例としてポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)等のアクリル樹脂で形成されている。
The
第2筒60は、筒体62と、底板64とを有する有底筒とされている。底板64は、筒体62の他端で筒体62に繋がっている。筒体62は、第1筒50の筒体52よりも大径の筒体とされている。第2筒60は、筒体52の軸に自身の軸を重ねた状態で、流出部OT1よりも他端側に配置されている。
筒体62は、一端側に配置されている第1筒体621と、他端側に配置されている第2筒体622とを有している。そして、第2筒体622の他端部は、筒体52よりも他端側にはみ出している。
第1筒体621は、一例として、第1筒50と同じ材料で形成されている。
第2筒体622は、ガス透過性を有する多孔質性基材に二級アルコール脱水素酵素が固定化された酵素保持膜とされている。ここで、多孔質性基材は、一例として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリエーテルスルホン、セルロース混合エステル、セルロースアセテート等とされている。
第1筒体621(第2筒60の一端側)の端部には、流入部IN1が繋がっている。
The
The
As an example, the
The second
The inflow portion IN1 is connected to the end of the first cylinder 621 (one end side of the second cylinder 60).
第3筒70は、筒体72と、中央が貫通している一対の底板74とを有する筒とされている。第3筒70は、筒体52の軸に自身の軸を重ねた状態で径方向外側から第2筒60を囲むように配置されている。第3筒70は、一例として、第1筒50と同じ材料で形成されている。
筒体72は第2筒60の筒体62よりも大径の筒体とされている。筒体72の(一端から他端までの)長さは、一例として第2筒60の第2筒体622と同じ長さとされている。また、一対の底板74の外周縁は、それぞれ、筒体72の両端に繋がっている。一対の底板74の内周縁は、それぞれ、第2筒60の第2筒体622の両端に繋がっている。
以上のとおりであるから、第3筒70は、第1筒50及び第2筒60の径方向外側で、第2筒体622、筒体72及び一対の底板74とで閉空間を形成している。
なお、筒体72の異なる2箇所には、吸気部IN2及び排気部OT2が繋がっている(図2B参照)。
The
The
As described above, the
The intake portion IN2 and the exhaust portion OT2 are connected to two different parts of the cylinder 72 (see FIG. 2B).
〔フローセルの各構成要素と溶液流路及び気体流路との関係〕
以上のとおり、フローセル40について、第1筒50、第2筒60及び第3筒70、流入部IN1及び流出部OT1並びに吸気部IN2及び排気部OT2に分けて説明したが、本明細書ではこれらの構成要素で形成される閉空間を以下のように定義する。
[Relationship between each component of the flow cell and the solution flow path and gas flow path]
As described above, the
(溶液流路)
流入部IN1から流出部OT1に亘る閉空間には、補酵素を含む溶液が流れるようになっている。本実施形態では、当該閉空間を溶液流路100と定義する。
ここで、溶液流路100のうち第1筒50の筒体52と第2筒60の筒体62とで囲まれた閉空間を、第1流路110と定義する。第1流路110は、フローセル40の軸方向の一端側から他端側に向く方向(第1方向の一例、図2Aの+A方向)に延在し、溶液が+A方向に流れる流路とされている。
(Solution flow path)
A solution containing a coenzyme flows in a closed space extending from the inflow portion IN1 to the outflow portion OT1. In this embodiment, the closed space is defined as the
Here, in the
また、溶液流路100のうち第1筒50の筒体52の内側の閉空間を、第2流路120と定義する。第2流路120は、フローセル40の軸方向の他端側から一端側に向く方向(第2方向の一例、図2Aの−A方向)に延在し、第1流路110から流出された溶液が−A方向に流れる流路とされている。すなわち、−A方向は、+A方向と異なる方向とされている。
Further, the closed space inside the
なお、前述の説明のとおり(又は図1に示されるとおり)、フローセル40の一端側に光照射装置20、他端側に光検出装置30が配置されている。そして、本実施形態では、第2流路120の内部に光照射装置20から出射される励起光が照射されるようになっている。そのため、第2流路120の内部は、第2流路120を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域ERを構成する。
As described above (or as shown in FIG. 1), the
(気体流路)
また、吸気部IN2から排気部OT2に亘る閉空間には、気体試料が流れるようになっている。本実施形態では、当該閉空間を気体流路200と定義する。そして、気体流路200の定義により、フローセル40の他の構成要件との関係で、以下のことがいえる。
例えば、気体流路200は、第1流路110及び第2流路120を径方向外側から覆っている。別の見方をすると、第1流路110及び第2流路120は、気体流路200に覆われている。また、第2筒体622は、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、第1流路110と気体流路200とを隔てる機能を有する。
(Gas flow path)
Further, a gas sample flows in a closed space extending from the intake unit IN2 to the exhaust unit OT2. In this embodiment, the closed space is defined as a
For example, the
〔処理装置〕
処理装置CUは、光照射装置20、光検出装置30、フローセル40の流入部IN1に接続される溶液供給系(図示省略)、流出部OT1に接続される溶液流出系(図示省略)、吸気部IN2に接続される吸気系(図示省略)、排気部OT2に接続される排気系(図示省略)を制御する機能を有する。処理装置CUの具体的な機能については、後述する気体成分検出装置10による気体成分検出動作の説明の中で説明する。また、処理装置CUは、光検出装置30で検出した蛍光の量に基づいてフローセル40の気体流路200を流れる気体試料に含まれる基質の濃度解析する機能を有していてもよい。
[Processing device]
The processing device CU includes a
以上が、本実施形態の気体成分検出装置10の構成及び機能についての説明である。
The above is a description of the configuration and function of the gas
<第1実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
次に、本実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作について図面を参照しながら説明する。
まず、処理装置CUは、光照射装置20、光検出装置30、フローセル40の流入部IN1に接続される溶液供給系、流出部OT1に接続される溶液流出系、吸気部IN2に接続される吸気系及び排気部OT2に接続される排気系を作動させる(図1参照)。
これに伴い、溶液供給系から流入部IN1を介して溶液流路100に溶液が流入される。また、吸気系から吸気部IN2を介して気体流路200に気体試料が吸気される。(図2参照)
流入部IN1から流入した溶液は第1流路110を+A方向に向かって流れる。この場合、後述する図3に示される現象(触媒反応)が起こる。
次いで、第1流路110を流れた溶液は、第2流路120に流入される。ここで、第2流路120の内部には、光照射装置20から出射された励起光が照射されている。これに伴い、第2流路120の内部を−A方向に向かって流れる溶液から蛍光が発生する。発生した蛍光は、光検出装置30により検出される。
さらに、第2流路120を流れた溶液は、流出部OT1を介して溶液流出系に流出される(溶液流路100から排出される)。また、気体流路200を移動した気体試料は、排気部OT2を介して排気系に排気される。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the first embodiment>
Next, the gas component detection operation by the gas component detection device of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
First, the processing device CU includes a
Along with this, the solution flows from the solution supply system into the
The solution flowing from the inflow portion IN1 flows in the
Next, the solution that has flowed through the
Further, the solution flowing through the
ここで、第1流路110及び第2流路120を流れる溶液に起こる現象について、図3を参照しながら説明する。図3は、本実施形態のフローセル40の内部で生じる触媒反応のモデル図である。
第1流路110の内部の溶液と、気体流路200の内部の気体試料とには、第2筒体622(第1酵素保持膜)を介して以下の触媒反応が生じる。すなわち、基質であるアルデヒドやケトンを含む気体試料と、補酵素であるNADH(又はNADPH)を溶解させた緩衝液(溶液)とは、第2筒体622を介した状態となる。前述のとおり、第2筒体622は、ガス透過性を有する多孔質性基材にアルコール脱水素酵素が固定化された酵素保持膜とされている。そのため、基質と補酵素とは第2筒体622の内部に浸透する。その結果、酵素の極近傍には基質及び補酵素が存在することでアルコール脱水素酵素による逆反応が進行し、NADH(又はNADPH)は酸化されてNAD+(又はNADP+)に変化して、NADH(又はNADPH)の濃度が減少する。
この場合、NADH(又はNADPH)は340nm近傍の波長の紫外線励起によって蛍光を発する性質(蛍光性)を有するが、NAD+(又はNADP+)は励起されず蛍光を発しない性質(非蛍光性)を有する。そのため、第1流路110を流れた後、第2流路120を流れる溶液に、光照射装置20からピーク波長が340nmの励起光を照射すると、NADHは励起されて490nm近傍の蛍光を発する。この蛍光量はアルデヒドやケトンの濃度に相関を持つことから、蛍光量の変化を測定することでアルデヒドやケトンの濃度を算出することができる。なお、基質がアルコール類の場合は、NADH濃度の増加から基質量が算出される。
Here, the phenomenon that occurs in the solution flowing through the
The following catalytic reaction occurs between the solution inside the
In this case, NADH (or NADPH) has a property of emitting fluorescence by excitation with ultraviolet rays having a wavelength near 340 nm (fluorescence), whereas NAD + (or NADP +) has a property of not being excited and emitting fluorescence (non-fluorescence). .. Therefore, when the solution flowing through the
以上が、本実施形態の気体成分検出装置10による気体成分検出動作についての説明である。
The above is the description of the gas component detection operation by the gas
<第1実施形態の効果>
次に、本実施形態の効果(第1〜第5の効果)について図面を参照しながら説明する。
<Effect of the first embodiment>
Next, the effects of the present embodiment (first to fifth effects) will be described with reference to the drawings.
〔第1の効果〕
本実施形態の溶液流路100は、図2A及び図2Bに示されるように、気体試料と溶液との触媒反応を起こすための第1流路110と、第1流路110で気体と触媒反応をした溶液に励起光が照射され、励起領域ERを構成する第2流路120とに分かれている。そして、第2流路120の構成要素は、第2筒体622(第1酵素保持膜)を含んでいない。
本実施形態の場合、気体流路200の内部又は溶液流路100の内部に何らかの原因により圧力変化が生じたとしても、第2流路120の変形は生じない(又は変形し難い)。そのため、励起領域ERの体積は一定(又はほぼ一定)のまま保たれ易い。また、本実施形態の場合、第2筒体622(第1酵素保持膜)での溶液の透過率等は変化し得るが、第2筒体622を壁とする第1流路110は励起領域ERではない。
したがって、本実施形態の場合、励起領域ERでの蛍光量がより正確に検出され易い。
[First effect]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
In the case of the present embodiment, even if a pressure change occurs inside the
Therefore, in the case of the present embodiment, the amount of fluorescence in the excited region ER can be easily detected more accurately.
〔第2の効果〕
本実施形態の溶液流路100は、図2A及び図2Bに示されるように、第1流路110と、第1流路110とは異なる方向に延在し、励起領域ERを構成する第2流路120とを有している。すなわち、第2流路120は、第1流路110の延在方向の延長上に配置されていない。また、第2流路120の内部の溶液が流れる方向(−A方向)は第1流路110の内部の溶液が流れる方向(+A方向)と反対方向であり、第2流路120は第1流路110に隣接している。すなわち、第1流路110と第2流路120とはフローセル40の径方向で重なっている。別言すると、第1流路110は第2流路120を径方向外側から覆っている。
したがって、本実施形態の場合、フローセル40を小型化することができる。
[Second effect]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
Therefore, in the case of this embodiment, the
〔第3の効果〕
本実施形態の第1流路110(の外周全域)は、図2A及び図2Bに示されるように、気体流路200に覆われている。そして、第1流路110と気体流路200とは、筒状の壁とされる第2筒体622により隔てられている。すなわち、第1流路110と気体流路200とは、第1酵素保持膜により隔てられている。
以上より、本実施形態の場合、効率よく気体試料と溶液とに触媒反応をさせることができる。これに伴い、本実施形態の場合、第2流路120の内部(励起領域ER)での蛍光量(蛍光出力)の変化量を大きくできる。さらに、別の見方をすると、本実施形態の場合、フローセル40を小型化したうえで、第2流路120の内部(励起領域ER)での蛍光量(蛍光出力)の変化量を大きくできる。
[Third effect]
The first flow path 110 (the entire outer circumference of the flow path 110) of the present embodiment is covered with the
From the above, in the case of the present embodiment, the gas sample and the solution can be efficiently catalytically reacted. Along with this, in the case of the present embodiment, the amount of change in the amount of fluorescence (fluorescence output) inside the second flow path 120 (excitation region ER) can be increased. From another point of view, in the case of the present embodiment, the
〔第4の効果〕
本実施形態の場合、図2A及び図2Bに示されるように、励起領域ERを構成する第2流路120の構成要素は第2筒体622(第1酵素保持膜)を含んでいない。
したがって、本実施形態の場合、第1酵素保持膜の光学特性(特に透過率、反射率、自家蛍光性)に対する制約は生じない(又は生じ難い)。これに伴い、例えば、第1酵素保持膜の構成の設計自由度を広げることができる。例えば、第1酵素保持膜を多層構造(図示省略)にする等が可能となる。
[Fourth effect]
In the case of this embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the component of the
Therefore, in the case of the present embodiment, there is no (or unlikely) restriction on the optical properties (particularly transmittance, reflectance, autofluorescence) of the first enzyme-retaining film. Along with this, for example, the degree of freedom in designing the configuration of the first enzyme retention membrane can be expanded. For example, the first enzyme retaining membrane can have a multilayer structure (not shown).
〔第5の効果〕
本実施形態の場合、図2A及び図2Bに示されるように、励起領域ERを構成する第2流路120は、第1流路110を挟んで気体流路200の反対側に配置されている。すなわち、本実施形態の場合、励起領域ERは、気体流路200に隣接していない。
したがって、本実施形態の場合、例えば、気体流路200の内部に結露等が生じたとしても、結露等が励起領域ERでの蛍光に影響し難い。これに伴い、本実施形態の場合、例えば、比較的高湿な気体試料の測定動作を行うときでも、励起領域ERでの蛍光量がより正確に検出され易い。
[Fifth effect]
In the case of the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
Therefore, in the case of the present embodiment, for example, even if dew condensation or the like occurs inside the
以上が、本実施形態の効果についての説明である。また、以上が、第1実施形態についての説明である。 The above is the description of the effect of this embodiment. Further, the above is the description of the first embodiment.
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態について、図4A及び図4Bを参照しながら説明する。以下、本実施形態における第1実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第1実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第1実施形態の場合と同じものを用いて説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. Hereinafter, parts different from the first embodiment of the present embodiment will be described. When the same components as the components of the first embodiment are used as the components of the present embodiment, the names, symbols, and the like of the components will be described using the same components as those of the first embodiment.
<第2実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図4Aは本実施形態の気体成分検出用フローセル40A(以下、フローセル40Aという。)の縦断面図、図4Bは本実施形態のフローセル40Aの横断面図である。具体的には、図4Aは図4Bの4A−4A断面図であり、図4Bは図4Aの4B−4B断面図である。
本実施形態の気体成分検出装置10Aは、第1実施形態のフローセル40に換えて本実施形態のフローセル40Aとなっている点のみ、第1実施形態の気体成分検出装置10と異なる。
<Structure and function of the gas component detection device of the second embodiment>
FIG. 4A is a vertical sectional view of the gas component detecting
The gas
まず、本実施形態の溶液流路100Aは、第3流路130を有する。第3流路130は、溶液流路100Aのうち気体流路200の外周面を囲む閉空間とされており、フローセル40Aの軸方向の一端側から他端側に向く方向(第1方向の一例、図4Aの+A方向)に延在し、第1流路110に流出される溶液が+A方向に流れる流路とされている。また、フローセル40Aは、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、第3流路130と気体流路200とを隔てる酵素保持膜(後述する筒体72A)を備える。
First, the
別の見方をすると、本実施形態のフローセル40Aは、図4A及び図4Bに示されるように、第1筒50と、第2筒60と、第3筒70と、第4筒80と、流入部IN1と、流出部OT1と、吸気部IN2、排気部OT2とを備えている。
第3筒70の筒体72A(第2酸素保持膜の一例)は、前述のとおり、酸素保持膜とされている。第4筒80は、第3筒70を径方向外側から覆いつつ、第3筒70との隙間に第3流路130を形成している。なお、流入部IN1は、第4筒80の他端側の端部に繋がっている。
From another point of view, the
As described above, the
<第2実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
本実施形態の気体成分検出動作は、第1流路110に流入される溶液が第3流路130を−A方向に流れた後の溶液である点以外は、第1実施形態の場合と同様である。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the second embodiment>
The gas component detection operation of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the solution flowing into the
<第2実施形態の効果>
本実施形態の場合、励起領域ERとされる第2流路120の内部に流入される溶液は、第3流路130を流れる。また、第3流路130は、酸素保持膜で形成されている筒体72Aにより気体流路200と隔てられている。以上の構成により、本実施形態の場合、第2流路120に流入される溶液は、第1実施形態の場合よりも長い時間、気体試料と触媒反応される。
したがって、本実施形態によれば、第1実施形態の場合に比べて、第2流路120の内部(励起領域ER)での蛍光量(蛍光出力)の変化量を大きくできる。さらに、別の見方をすると、本実施形態の場合、フローセル40を小型化したうえで、第2流路120の内部(励起領域ER)での蛍光量(蛍光出力)の変化量を大きくできる。
本実施形態のその他の効果は、第1実施形態の場合と同様である。
<Effect of the second embodiment>
In the case of the present embodiment, the solution flowing into the
Therefore, according to the present embodiment, the amount of change in the amount of fluorescence (fluorescence output) inside the second flow path 120 (excitation region ER) can be increased as compared with the case of the first embodiment. From another point of view, in the case of the present embodiment, the
Other effects of this embodiment are the same as those of the first embodiment.
以上が、第2実施形態についての説明である。 The above is the description of the second embodiment.
≪第3実施形態≫
次に、第3実施形態について、図5A及び図5Bを参照しながら説明する。以下、本実施形態における第1及び第2実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第1及び第2実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第1及び第2実施形態の場合と同じものを用いて説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. Hereinafter, parts different from the first and second embodiments of the present embodiment will be described. When the same components as those of the first and second embodiments are used as the components of the present embodiment, the names, symbols, etc. of the components are the same as those of the first and second embodiments. It will be described using.
<第3実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図5Aは本実施形態の気体成分検出用フローセル40B(以下、フローセル40Bという。)の縦断面図、図5Bは本実施形態のフローセル40Bの横断面図である。具体的には、図5Aは図5Bの5A−5A断面図であり、図5Bは図5Aの5B−5B断面図である。
本実施形態の気体成分検出装置10Bは、第1実施形態のフローセル40に換えて本実施形態のフローセル40Bとなっている点のみ、第1及び第2実施形態の気体成分検出装置10、10Aと異なる。
<Structure and function of the gas component detection device of the third embodiment>
FIG. 5A is a vertical sectional view of the gas component
The gas
図5Aを第2実施形態の場合の図4Aと比較すると、本実施形態のフローセル40Bは、第2実施形態のフローセル40Aの一部のように見える。すなわち、本実施形態のフローセル40Bは、第2実施形態のフローセル40Aにおいて軸を挟んで一方の第1流路110及び第3流路130がない形態のように見える。しかしながら、図5Bを図4Bと比較すると、すなわち、縦断面で比較すると、第2実施形態のフローセル40Aは軸に対して略点対称な形状であるのに対して、本実施形態のフローセル40Bがその断面に垂直な方向に延長したような形状である。
Comparing FIG. 5A with FIG. 4A in the case of the second embodiment, the
そこで、第2実施形態の第1筒50並びに筒体52及び底板54は、本実施形態の第1壁50B並びに縦壁52B及び底板54Bに対応している。また、第2実施形態の第2筒60及び第2筒体622は、それぞれ、本実施形態の第2壁60B及び第2壁部材622B(第1酵素保持膜の一例)に対応している。また、第2実施形態の第3筒70及び筒体72Aは、それぞれ、本実施形態の第3壁70B及び第3壁部材72B(第2酵素保持膜の一例)に対応している。さらに、第2実施形態の第4筒80は、本実施形態の第4壁80Bに対応している。その結果、本実施形態のフローセル40Bには、図5A及び図5Bに示されるように、第1流路110、第2流路120及び第3流路130を有する溶液流路100Bと、気体流路200Bとを備えている。
Therefore, the
<第3実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
本実施形態の気体成分検出動作は、第2実施形態の場合と同様である。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the third embodiment>
The gas component detection operation of the present embodiment is the same as that of the second embodiment.
<第3実施形態の効果>
本実施形態の効果は、第1及び第2実施形態の場合と同様である。
<Effect of the third embodiment>
The effect of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments.
以上が、第3実施形態についての説明である。 The above is the description of the third embodiment.
≪第4実施形態≫
次に、第4実施形態について、図6を参照しながら説明する。以下、本実施形態における第1〜第3実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第1〜第3実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第1〜第3実施形態の場合と同じものを用いて説明する。
<< Fourth Embodiment >>
Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, parts different from the first to third embodiments of the present embodiment will be described. When the same components as those of the first to third embodiments are used as the components of the present embodiment, the names, symbols, etc. of the components are the same as those of the first to third embodiments. It will be described using.
<第4実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図6は、本実施形態の気体成分検出用フローセル40C(以下、フローセル40Cという。)の縦断面図である。具体的には、図6は、光軸OAを含む切断面(図示省略)で切断した縦断面図である。本実施形態の気体成分検出装置10Cは、第1実施形態のフローセル40に換えて本実施形態のフローセル40Cとなっている点のみ、第1〜第3実施形態の気体成分検出装置10、10A、10Bと異なる。
<Configuration and Function of Gas Component Detection Device of the Fourth Embodiment>
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the gas component detection flow cell 40C (hereinafter referred to as a flow cell 40C) of the present embodiment. Specifically, FIG. 6 is a vertical cross-sectional view cut on a cut surface (not shown) including the optical axis OA. Only in that the gas component detection device 10C of the present embodiment is the flow cell 40C of the present embodiment instead of the
図6を第1実施形態の場合の図2Aと比較すると、本実施形態のフローセル40Cは、第1実施形態のフローセル40の一部を変形したように見える。すなわち、本実施形態のフローセル40Cは、第1実施形態のフローセル40を約90°倒した状態に配置されている。そのうえで、本実施形態のフローセル40Cは、第1実施形態のフローセル40の気体流路200の他端部が一端部側にオフセットしている。そして、本実施形態のフローセル40Cでは、気体流路200の他端部がオフセットして開いた位置の一端側及び他端側にそれぞれ光照射装置20及び光検出装置30が配置される。ここで、本実施形態の場合、第1実施形態の第2流路120に相当する第1流路110に覆われている流路を第4流路120Cとする。また、第1流路110を流れた溶液は一旦受け渡され、さらに第4流路120Cに溶液を受け渡すための繋ぎの流路を繋ぎ流路140C(第2流路の他の一例)とする。なお、繋ぎ流路140Cの内部を溶液の流れる方向は、+A方向及び−A方向と異なる方向であって、本実施形態の場合は+A方向に対して約90°の方向とされている。すなわち、繋ぎ流路140Cを流れる溶液の流れる方向は、+A方向及び−A方向と交差する方向とされている。
以上のとおりであるから、光軸OAは、繋ぎ流路140Cの内部を溶液が流れる方向に沿う方向とされ、繋ぎ流路140Cは第1流路110及び第4流路120Cに隣接している。
Comparing FIG. 6 with FIG. 2A in the case of the first embodiment, the flow cell 40C of the present embodiment appears to be a part of the
As described above, the optical axis OA is oriented along the direction in which the solution flows inside the connecting flow path 140C, and the connecting flow path 140C is adjacent to the
なお、第1実施形態のフローセル40(図2A及び図2B参照)は軸に対して略点対称な形状であるのに対して、本実施形態のフローセル40Cがその断面に垂直な方向に延長したような形状である(縦断面図は省略)。
The
そこで、第1実施形態の第1筒50並びに筒体52及び底板54(図2A参照)は、それぞれ、本実施形態の第1壁50C並びに縦壁52C及び底板54Cに対応している。また、第1実施形態の第2筒60及び第2筒体622は、それぞれ、本実施形態の第2壁60C及び第2壁部材622C(第1酵素保持膜の一例)に対応している。また、第1実施形態の第3筒70及び筒体72は、それぞれ、本実施形態の第3壁70C及び第3壁部材72Cに対応している。その結果、本実施形態のフローセル40Cには、前述のとおり(図6に示されるように、)第1流路110、繋ぎ流路140C及び第4流路120Cを有する溶液流路100と、気体流路200とを備えている。
Therefore, the
<第4実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
本実施形態の気体成分検出動作は、第1実施形態の場合に準じる。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the fourth embodiment>
The gas component detection operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
<第4実施形態の効果>
本実施形態の効果は、第1〜第3実施形態の場合と同様である。
<Effect of Fourth Embodiment>
The effect of this embodiment is the same as that of the first to third embodiments.
以上が、第4実施形態についての説明である。 The above is the description of the fourth embodiment.
≪第5実施形態≫
次に、第5実施形態について、図7A及び図7Bを参照しながら説明する。以下、本実施形態における第1〜第4実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第1〜第4実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第1〜第4実施形態の場合と同じものを用いて説明する。
<< Fifth Embodiment >>
Next, the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. Hereinafter, parts different from the first to fourth embodiments of the present embodiment will be described. When the same components as those of the first to fourth embodiments are used as the components of the present embodiment, the names, codes, etc. of the components are the same as those of the first to fourth embodiments. It will be described using.
<第5実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図7Aは本実施形態の気体成分検出用フローセル40D(以下、フローセル40Dという。)の縦断面図、図7Bは本実施形態のフローセル40Dの横断面図である。具体的には、図7Aは図7Bの7A−7A断面図であり、図7Bは図7Aの7B−7B断面図である。本実施形態の気体成分検出装置10Dは、第1実施形態のフローセル40に換えて本実施形態のフローセル40Dとなっている点のみ、第1〜第4実施形態の気体成分検出装置10、10A、10B、10Cと異なる。
<Structure and function of the gas component detection device of the fifth embodiment>
FIG. 7A is a vertical cross-sectional view of the gas component
図7Aを第1実施形態の場合の図2Aと比較すると、本実施形態のフローセル40Dは、第1実施形態のフローセル40の第1流路110を変形している。第1実施形態の第1流路110は、図2Aに示されるように、第1筒50の筒体52と第2筒60の第2筒体622との隙間とされている。これに対して、本実施形態の第1流路110Dは、図7Aに示されるように、筒体52と、第2筒体622と、筒体52と第2筒体622との隙間に配置され、軸を中心とする螺旋壁110D1とで構成されている。そのため、本実施形態の場合、第1流路110Dの内部の溶液は螺旋壁110D1により軸周りを回転されながら+A方向に流れるようになっている。
Comparing FIG. 7A with FIG. 2A in the case of the first embodiment, the
<第5実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
本実施形態の気体成分検出動作は、第1実施形態の場合に準じる。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the fifth embodiment>
The gas component detection operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
<第5実施形態の効果>
本実施形態は、第1実施形態の場合に比べて、第1流路110Dを流れる溶液の移動距離が長い。したがって、本実施形態の場合、第1実施形態の場合に比べて、第2流路120の内部(励起領域ER)での蛍光量(蛍光出力)の変化量を大きくできる。
本実施形態のその他の効果は、第1〜第4実施形態の場合と同様である。
<Effect of the fifth embodiment>
In this embodiment, the moving distance of the solution flowing through the
Other effects of this embodiment are the same as those of the first to fourth embodiments.
以上が、第5実施形態についての説明である。 The above is the description of the fifth embodiment.
≪第6実施形態≫
次に、第6実施形態について、図8を参照しながら説明する。以下、本実施形態における第1〜第5実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第1〜第5実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第1〜第5実施形態の場合と同じものを用いて説明する。
<< 6th Embodiment >>
Next, the sixth embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, parts different from the first to fifth embodiments of the present embodiment will be described. When the same components as those of the first to fifth embodiments are used as the components of the present embodiment, the names, symbols, etc. of the components are the same as those of the first to fifth embodiments. It will be described using.
<第6実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能>
図8は、本実施形態の気体成分検出用フローセル40E(以下、フローセル40Eという。)の縦断面図である。具体的には、図8は、光軸OAを含む切断面(図示省略)で切断した縦断面図である。本実施形態の気体成分検出装置10Eは、第1実施形態のフローセル40に換えて本実施形態のフローセル40Eとなっている点のみ、第1〜第5実施形態の気体成分検出装置10、10A、10B、10C、10Dと異なる。
<Structure and Function of Gas Component Detection Device of the Sixth Embodiment>
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the gas component
図8を第1実施形態の場合の図2Aと比較すると、本実施形態のフローセル40Eは、第2流路120の両端部以外の部分に遮蔽材SHが塗布されている。そして、フローセル40Eにおける遮蔽材SHが塗布された部分の励起光の透過率は1%以下とされている。
Comparing FIG. 8 with FIG. 2A in the case of the first embodiment, the
<第6実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作>
本実施形態の気体成分検出動作は、第1実施形態の場合に準じる。
<Gas component detection operation by the gas component detection device of the sixth embodiment>
The gas component detection operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
<第6実施形態の効果>
本実施形態は、第1実施形態に比べて、第2流路120の両端部以外の部分から外部からの光が入り難い。そのため、本実施形態は、第1実施形態に比べて、励起領域ERでの蛍光検出時のS/N比を大きくすることができる。
したがって、本実施形態は、第1実施形態に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。
本実施形態のその他の効果は、第1〜第5実施形態の場合と同様である。
<Effect of the sixth embodiment>
In the present embodiment, as compared with the first embodiment, it is difficult for light from the outside to enter from a portion other than both ends of the
Therefore, this embodiment can improve the detection accuracy of the fluorescence output as compared with the first embodiment.
Other effects of this embodiment are the same as those of the first to fifth embodiments.
なお、本実施形態のフローセル40Eは、第2流路120の両端部以外の部分に遮蔽材SHが塗布されているとしたが、遮蔽材SHが塗布されている部分は、第2流路120の両端部以外の部分かつ溶液流路100及び気体流路200の少なくとも一部の部分であってもよい。この変形例の場合であっても、第1実施形態に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、遮蔽材SHがフローセル40Eに塗布されているとした。しかしながら、外部の光を遮蔽する、別言すると、外部の光の透過率を低減させることができれば、遮蔽材SHの塗布以外の方法で同様の効果を実現してもよい。例えば、フローセル40Eの一部を励起光の透過率が1%以下の材料で形成してもよい。
In the
Further, in the present embodiment, it is assumed that the shielding material SH is applied to the
以上のとおり、本発明について各実施形態を一例として説明したが、本発明は各実施形態に限定されるものではない。 As described above, each embodiment of the present invention has been described as an example, but the present invention is not limited to each embodiment.
例えば、各実施形態の1つの形態に他の実施形態の構成要素を組み合せた形態としてもよい。例えば、第6実施形態に第5実施形態の螺旋壁110D1を組み合せてもよい。また、第2実施形態に第6実施形態の遮蔽材SHを組み合せてもよい。 For example, one embodiment of each embodiment may be combined with the components of another embodiment. For example, the spiral wall 110D1 of the fifth embodiment may be combined with the sixth embodiment. Further, the shielding material SH of the sixth embodiment may be combined with the second embodiment.
また、第1実施形態の気体成分検出装置10が備える光照射装置20及び光検出装置30は、それぞれ、フローセル40の一端側及び他端側に配置されることで、励起領域ERへの励起光の照射及び励起領域ERからの蛍光の検出が行われると説明した(図1参照)。しかしながら、励起領域ERへの励起光の照射及び励起領域ERからの蛍光の検出ができれば、光照射装置20及び光検出装置30がそれぞれフローセル40の一端側及び他端側に配置されなくてもよい。例えば、光照射装置20及び光検出装置30をフローセル40の一端側及び他端側のいずれか一方に配置してもよい。
Further, the
10 気体成分検出装置
10A 気体成分検出装置
10B 気体成分検出装置
10C 気体成分検出装置
10D 気体成分検出装置
10E 気体成分検出装置
20 光照射装置(照射装置の一例)
30 光検出装置(検出装置の一例)
40 気体成分検出用フローセル
40A 気体成分検出用フローセル
40B 気体成分検出用フローセル
40C 気体成分検出用フローセル
40D 気体成分検出用フローセル
40E 気体成分検出用フローセル
100 溶液流路
100A 溶液流路
110 第1流路
110D 第1流路
120 第2流路
120C 第4流路
130 第3流路
140C 繋ぎ流路(第2流路の他の一例)
200 気体流路
200B 気体流路
ER 励起領域
OA 光軸
SH 遮蔽材
+A 第1方向
−A 第2方向
10 Gas
30 Photodetector (an example of a detector)
40 Flow cell for detecting
200
Claims (11)
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第1流路と前記気体流路とを隔てる第1酵素保持膜と、
を備え、
前記第2流路の内部は、前記第2流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。 A solution flow path through which a solution containing a coenzyme flows, the first flow path extending in the first direction and the solution flowing in the first direction and the first flow path extending in a second direction different from the first direction. A solution flow path having a second flow path through which the solution flowing out of the flow path flows in the second direction,
The gas flow path through which the gas sample flows and
A first enzyme-retaining membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the first flow path from the gas flow path.
With
The inside of the second flow path constitutes an excitation region that excites the coenzyme by being irradiated with excitation light that excites the coenzyme contained in the solution flowing through the second flow path.
Flow cell for detecting gas components.
請求項1に記載の気体成分検出用フローセル。 The first flow path is covered with the gas flow path.
The flow cell for detecting a gas component according to claim 1.
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第3流路と前記気体流路とを隔てる第2酵素保持膜を備える、
請求項1又は2に記載の気体成分検出用フローセル。 The solution flow path extends in the first direction on the opposite side of the gas flow path with the gas flow path in between, and the solution flowing into the first flow path is in the direction opposite to the first direction. It has a third flow path that flows
A second enzyme-retaining membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the third flow path from the gas flow path is provided.
The flow cell for detecting a gas component according to claim 1 or 2.
前記第2流路は、前記第1流路に隣接している、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の気体成分検出用フローセル。 The second direction is the opposite direction of the first direction.
The second flow path is adjacent to the first flow path.
The flow cell for detecting a gas component according to any one of claims 1 to 3.
前記溶液流路は、前記第1方向に延在し、前記第1流路に隣接し、前記第2流路から流入される溶液が前記第1方向と反対方向に流れる第4流路を有する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の気体成分検出用フローセル。 The second direction is a direction that intersects the first direction.
The solution flow path extends in the first direction, is adjacent to the first flow path, and has a fourth flow path in which a solution flowing from the second flow path flows in a direction opposite to the first direction. ,
The flow cell for detecting a gas component according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の気体成分検出用フローセル。 At least a part of the solution flow path and the gas flow path, other than both ends of the second flow path, has a transmittance of 1% or less of the excitation light.
The flow cell for detecting a gas component according to any one of claims 1 to 5.
前記第1流路において、前記螺旋溝に案内されながら移動する溶液は、前記第1方向に流れる、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の気体成分検出用フローセル。 The first flow path is provided with a spiral groove about an axis along the first direction.
In the first flow path, the solution that moves while being guided by the spiral groove flows in the first direction.
The flow cell for detecting a gas component according to any one of claims 1 to 6.
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第1方向に延在する第1流路及び前記第1方向と異なる第2方向に延在する第2流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第1流路と前記気体流路との隔てる第1酵素保持膜と、
を備え、
前記第2流路の内部は、前記第2流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。 A partially omitted version of claim 1. A solution flow path through which a solution containing a coenzyme flows, a first flow path extending in the first direction and a second flow path extending in a second direction different from the first direction. A solution channel with a path and
The gas flow path through which the gas sample flows and
A first enzyme-holding membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the first flow path from the gas flow path.
With
The inside of the second flow path constitutes an excitation region that excites the coenzyme by being irradiated with excitation light that excites the coenzyme contained in the solution flowing through the second flow path.
Flow cell for detecting gas components.
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第1流路と前記気体流路とを隔てる第1酵素保持膜と、
を備え、
前記第1流路は、前記気体流路に覆われている、
気体成分検出用フローセル。 A solution flow path through which a solution containing a coenzyme flows, which extends in the first direction and extends in the first flow path in which the solution flows in the first direction and in the first direction or a second direction different from the first direction. A solution flow path having a second flow path in which the solution existing and flowing out from the first flow path flows in the first direction or the second direction, and
The gas flow path through which the gas sample flows and
A first enzyme-retaining membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the first flow path from the gas flow path.
With
The first flow path is covered with the gas flow path.
Flow cell for detecting gas components.
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第1方向に延在し溶液が前記第1方向に流れる第1流路、前記第1方向又は前記第1方向と異なる第2方向に延在し前記第1流路から流出された溶液が前記第1方向又は前記第2方向に流れる第2流路、及び、前記気体流路を挟んで前記第1流路の反対側に、前記第1方向に延在し前記第1流路に流入される溶液が前記第1方向と反対方向に流れる第3流路を有する溶液流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第1流路と前記気体流路とを隔てる第1酵素保持膜と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第3流路と前記気体流路とを隔てる第2酵素保持膜と、
を備える気体成分検出用フローセル。 The gas flow path through which the gas sample flows and
A solution flow path through which a solution containing a coenzyme flows, which extends in the first direction and flows in the first direction, the first direction, or a second direction different from the first direction. The second flow path in which the solution existing and flowing out from the first flow path flows in the first direction or the second direction, and the first flow path on the opposite side of the gas flow path. A solution flow path having a third flow path in which a solution extending in one direction and flowing into the first flow path flows in a direction opposite to the first direction.
A first enzyme-retaining membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between a coenzyme and a gas sample and separates the first flow path from the gas flow path.
A second enzyme-holding membrane that holds an enzyme that catalyzes the reaction between the coenzyme and the gas sample and separates the third flow path from the gas flow path.
A flow cell for detecting gas components.
前記励起領域又は前記第2流路の内部に補酵素を励起する励起光を照射する照射装置と、
前記励起領域又は前記第2流路の内部で励起光が照射された補酵素が発光する蛍光を検出する検出装置と、
を備える気体成分検出装置。 The flow cell for detecting a gas component according to any one of claims 1 to 10,
An irradiation device that irradiates the excitation region or the inside of the second flow path with excitation light that excites a coenzyme.
A detection device that detects the fluorescence emitted by the coenzyme irradiated with the excitation light inside the excitation region or the second flow path, and
A gas component detector comprising.
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