JP3105940B2 - Sensor - Google Patents

Sensor

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JP3105940B2
JP3105940B2 JP03122636A JP12263691A JP3105940B2 JP 3105940 B2 JP3105940 B2 JP 3105940B2 JP 03122636 A JP03122636 A JP 03122636A JP 12263691 A JP12263691 A JP 12263691A JP 3105940 B2 JP3105940 B2 JP 3105940B2
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sensor
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film
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潔 都甲
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秀和 池崎
理江子 東久保
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主として非電解質水
溶液の濃度センサに関する。用途として、人の五感とく
に味覚に関するセンサを意図している。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concentration sensor for a non-electrolyte aqueous solution. It is intended for use as a sensor for human senses, especially for taste.

【0002】[0002]

【従来の技術】同一出願人は、先に「味覚センサ及びそ
の製造方法」の発明につき特許出願をし(特願平1-1908
19号;以下、同一出願人の先願発明Aという)、その明
細書及び図面によって、ある種の高分子重合体の表面マ
トリックス内に特定の分子配列をもって収納されたいわ
ゆる脂質性分子群が、基本味と呼ばれる塩味、酸味、苦
味、甘味に対して、感度を示すセンサとなることを示し
た。しかも、この種のセンサは、人間の五感の一つであ
る味覚に代わり味を測定できるものであることを示し
た。
2. Description of the Related Art The same applicant has previously filed a patent application for the invention of "taste sensor and its manufacturing method" (Japanese Patent Application No. 1-1908).
No. 19; hereinafter referred to as the prior application A of the same applicant), according to the description and drawings, a so-called lipid molecule group housed in a surface matrix of a certain high molecular polymer with a specific molecular arrangement, It was shown that the sensor could be sensitive to saltiness, sourness, bitterness, and sweetness called basic taste. Moreover, it has been shown that this type of sensor can measure taste instead of taste, which is one of the human five senses.

【0003】これを、少しく具体的に説明すると、同一
出願人の先願発明Aでは、たとえば、高分子重合体とし
てポリ塩化ビニル(PVC)を用い、それにフタル酸ジ
オクチル(DOP)のような可塑剤と脂質とを概ね2:
3:1の重量比で混合したものをテトラヒドロフラン
(THF)に溶融し、平底の容器に移して、均一に加熱
された板上で約30℃に2時間保持して、THFを揮発
させ、脂質膜すなわち、PVCの表面マトリックス内に
収納された脂質性分子膜を得ていた。この脂質膜が味覚
センサとなることを実験で確認している。また、この際
に、脂質膜を塩化カリウム(KCl)の水溶液に浸して
みると、脂質性分子の親水基が脂質膜の表面に顔を出す
形で配列するようであり、センサ(膜電位)の感度と安
定度が改善されることを示した(特願平1-190819号)。
[0003] To explain this in a little more detail, in the prior application A of the same applicant, for example, polyvinyl chloride (PVC) is used as a polymer, and a plastic such as dioctyl phthalate (DOP) is used. Agent and lipid are roughly 2:
The mixture at a weight ratio of 3: 1 was melted in tetrahydrofuran (THF), transferred to a flat-bottomed container, and kept on a uniformly heated plate at about 30 ° C. for 2 hours to volatilize the THF, A membrane, ie, a lipidic molecular membrane housed within a PVC surface matrix, has been obtained. Experiments have confirmed that this lipid membrane serves as a taste sensor. At this time, when the lipid membrane is immersed in an aqueous solution of potassium chloride (KCl), it appears that the hydrophilic groups of the lipid molecules are arranged in a face-up manner on the surface of the lipid membrane, and the sensor (membrane potential) It was shown that the sensitivity and stability were improved (Japanese Patent Application No. 1-190819).

【0004】しかし、こうして作られた脂質膜をセンサ
とすることは、一応の測定結果は得られるものの、高分
子重合体の表面マトリックス内に脂質性分子を納めると
いう製造方法では、分子レベルでの構造が一定しない、
すなわち表面マトリックスそのものが一定したものが常
に得られるとは限らず、そこに脂質性分子が収納された
脂質膜も、一定品質のものがいつも作られるという保証
も得られにくく、脂質膜内の脂質性分子の配向性も悪
く、したがって、膜電位や電気抵抗の測定も、データに
バラツキが生じ易く、感度も不充分であるという事情は
避けられなかった。
However, using a lipid membrane formed in this way as a sensor, although a measurement result can be obtained to a certain extent, the production method of placing lipid molecules in the surface matrix of a high molecular polymer requires a molecular level. Structure is not constant,
In other words, it is not always possible to obtain a constant surface matrix itself, and it is difficult to guarantee that a lipid membrane containing lipid molecules is always of constant quality. The orientation of the reactive molecules is also poor, and therefore, the measurement of the membrane potential and the electric resistance is likely to cause variations in the data and the sensitivity is insufficient.

【0005】また、高分子重合体の表面マトリックス内
に比較的容易に納めることのできる脂質性分子の種類が
限られていた。たとえば、フォスファチジルコリン(P
C)等の、生体膜を構成している脂質は、ポリ塩化ビニ
ル(PVC)等の高分子材料との相性が悪いため、味覚
センサに用いる脂質膜の形成が困難であった。上記の問
題の解決手段として、同一出願人は、先に「味覚センサ
およびその製造方法」 の発明につき特許出願をし(特
願平3- 20450号;以下、同一出願人の先願発明Bとい
う)、その明細書及び図面によって、両親媒性分子群お
よび苦味物質の単一の層の新しい形成方法を示し、この
単一の層により、同一出願人の先願発明Aと比べて、感
度が向上し、測定の安定度が得られ、センサ毎の測定値
のバラツキが少なく、しかも対数直線性のあるセンサが
得られることを示した。
[0005] In addition, the types of lipid molecules that can be relatively easily accommodated in the surface matrix of a high molecular polymer have been limited. For example, phosphatidylcholine (P
Lipids constituting a biological membrane, such as C), have poor compatibility with a polymer material such as polyvinyl chloride (PVC), and thus it has been difficult to form a lipid membrane used for a taste sensor. As a means for solving the above-mentioned problem, the same applicant has previously filed a patent application for the invention of “taste sensor and its manufacturing method” (Japanese Patent Application No. Hei 3-20450; hereinafter referred to as prior application invention B of the same applicant). ), The specification and drawings show a new method of forming a single layer of amphipathic molecules and bitter tastants, which allows the sensitivity to be higher than that of the prior invention A of the same applicant. It has been shown that the sensor can be improved, the stability of the measurement can be obtained, the variation in the measured value of each sensor is small, and a sensor having logarithmic linearity can be obtained.

【0006】これを、少しく具体的に説明すると、同一
出願人の先願発明Bでは、例えば、両親媒性分子群また
は苦味物質の分子群の疎水性部位に親しむ性質を有する
物質で覆われている基板上に、両親媒性分子群や苦味物
質の分子群を、LB法や修飾法を用いて、両親媒性分子
群または苦味物質の分子群の親水基を表面に出したモノ
レイヤ(単分子膜)を形成した。このように、センサ表
面を均一なモノレイヤにすることで、より人の味覚特性
に近づくことを実験的に示した。この結果と生体の味受
容膜が均一の二分子膜となっていることとを考え合わせ
ると、味センサとして理想的な膜であると言える。
[0008] This will be described in a little more detail. In the prior application B of the same applicant, for example, it is covered with a substance having a property of being familiar with a hydrophobic portion of an amphipathic molecule group or a bitter substance molecule group. A monolayer (monomolecule) in which the hydrophilic group of the amphipathic molecule group or the bitter substance molecule group is exposed to the surface using the LB method or the modification method on the substrate on which Film) was formed. As described above, it has been experimentally shown that the sensor surface can be made closer to human taste characteristics by forming a uniform monolayer. Taking this result into consideration that the taste receiving membrane of the living body is a uniform bilayer membrane, it can be said that this is an ideal membrane as a taste sensor.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、センサ表面を
均一なモノレイヤにすることで、特性は理想的となった
が、同一出願人の先願発明Bの膜では耐久性の面で問題
がある。それは、両親媒性物質または苦味物質がその疎
水基とベース膜の疎水基に親しむ部分との吸引力と、両
親媒性物質または苦味物質の疎水基と水との反発力のみ
でベース膜に固定されているからであり、脂質膜とベー
ス膜との間が剥がれ易い。実際の人の味受容器の寿命
は、1日で非常に新陳代謝の激しいものであり、従って
味センサも使い捨てタイプに考えれば良いが、実用性の
面から見ると非常に不便である。
However, by making the sensor surface a uniform monolayer, the characteristics become ideal, but the film of the same applicant's prior application B has a problem in durability. . It is fixed to the base membrane only by the suction force between the amphipathic substance or bitter substance and the portion of the base membrane that is close to the hydrophobic group and the hydrophobic group of the amphiphilic substance or bitter substance and water. This is because the lipid membrane and the base membrane are easily peeled off. The life span of an actual human taste receptor is extremely metabolized in one day. Therefore, the taste sensor may be considered to be a disposable type, but it is very inconvenient from the viewpoint of practicality.

【0008】また、食品中の非電解質、例えば、甘味物
質を検出する場合、理想的な脂質のモノレイヤ膜であっ
ても、甘味物質はモノレイヤ膜の電荷密度に影響を及ぼ
すだけであるので、膜電位変化は電解質に比べて極めて
少ない。同一出願人の先願発明Bで示したが、甘味以外
の4基本味に対し、約 150〜200mV の出力が得られるの
に対し、甘味に対しては約 20mV の出力しか得られな
い。このわずかな出力は甘味物質が脂質の配向性に影響
を及ぼした結果であると推定できる。しかし、こうした
脂質の配向性への影響は、膜電位よりも膜抵抗や膜容量
を大きく変化させると考えられる。非電解質の濃度を測
るには、配向性の優れた膜の膜抵抗、膜容量の変化を測
るほうが良いが、この時も、膜の耐久性が問題となる。
モノレイヤであるだけに部分的な破壊であっても膜抵抗
や膜容量の測定が不能となってしまう。
[0008] In addition, when a non-electrolyte in a food, for example, a sweet substance is detected, even if it is an ideal lipid monolayer membrane, the sweet substance only affects the charge density of the monolayer membrane. The change in potential is extremely small as compared with the electrolyte. As shown in the prior invention B of the same applicant, an output of about 150 to 200 mV is obtained for four basic tastes other than sweetness, whereas an output of about 20 mV is obtained for sweetness. This slight output can be presumed to be the result of the sweetener affecting the orientation of the lipid. However, it is considered that such an influence on the orientation of lipids causes a greater change in membrane resistance and membrane capacity than in membrane potential. In order to measure the concentration of the non-electrolyte, it is better to measure the change in the film resistance and the film capacity of a film having excellent orientation. However, in this case, the durability of the film also becomes a problem.
Even if it is a partial destruction because it is a monolayer, it becomes impossible to measure the film resistance and the film capacitance.

【0009】また、従来のような、親水基が表面に出て
いる膜では、その表面の親水基に邪魔されて、苦み物質
などの、疎水基に対して吸着性を有する物質が、膜中の
疎水基と結合しにくいため、疎水基に吸着する物質と吸
着しない物質に対する膜の応答に違いがそれほど現れな
い。
In a conventional film having a hydrophilic group on the surface as in the prior art, a substance having an adsorbing property to a hydrophobic group, such as a bitter substance, is hindered by the hydrophilic group on the surface. Hardly binds to the hydrophobic group, the difference in the response of the membrane to the substance adsorbed on the hydrophobic group and the substance not adsorbed does not appear so much.

【0010】従来の脂質膜(または両親媒性分子もしく
は苦味物質の分子を用いた膜)を用いた味覚センサを脂
質の配向性にすぐれた脂質膜であるという条件下で、耐
久性、つまり脂質膜の固定化に注目して改良することが
この発明の課題である。
A taste sensor using a conventional lipid membrane (or a membrane using an amphipathic molecule or a molecule of a bitter substance) can be used under the condition that the taste sensor is a lipid membrane having excellent lipid orientation, that is, it is durable. It is an object of the present invention to make improvements focusing on the immobilization of the membrane.

【0011】その結果として、膜の抵抗や容量が安定し
て測れることにより、甘味といった従来電位では計れな
かった非電解質の測定を可能とすることがこの発明の課
題である。
As a result, an object of the present invention is to make it possible to measure a non-electrolyte, such as sweetness, which cannot be measured by a conventional potential, by stably measuring the resistance and capacity of the membrane.

【0012】また、従来の脂質膜(または両親媒性分子
もしくは苦味物質の分子を用いた膜)の構造を変え、苦
味物質等の疎水基に吸着する物質に対する応答を上げ、
疎水基に吸着しない物質に対する応答を下げ、センサに
選択性を持たせて、情報量を増やす。
Further, the structure of a conventional lipid membrane (or a membrane using an amphipathic molecule or a molecule of a bitter substance) is changed to increase the response to substances adsorbed on hydrophobic groups such as bitter substances.
The response to substances that do not adsorb to the hydrophobic group is reduced, and the selectivity of the sensor is increased to increase the amount of information.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明では、配向性に
優れ、耐久性に優れたセンサ用の膜を得るために、製造
方法を変え、それによって、電極上に耐久性に優れた一
様な脂質の層を形成するととしている。すなわち、同一
出願人の先願発明Bでは、配向性に優れた一様な脂質膜
が得られたものの、その固定が疎水基同士の吸引力と疎
水基と水との反発力のみの弱い力によるものであったた
め、耐久性に問題があった。この固定を強い結合による
ものとし、耐久性を増す工夫をする。結合の方法として
大きく分けて以下の4つが考えられる。
According to the present invention, in order to obtain a film for a sensor having excellent orientation and excellent durability, the manufacturing method is changed. It is said to form a lipid layer. That is, in the prior application B of the same applicant, although a uniform lipid membrane having excellent orientation was obtained, its fixation was weak due to only the attraction between hydrophobic groups and the repulsion between hydrophobic groups and water. Therefore, there was a problem in durability. This fixation is based on a strong connection, and measures are taken to increase the durability. The following four methods can be considered roughly as a method of coupling.

【0014】電極表面に官能基を導入し、これに通常
の有機化学反応を用いて種々のセンサ用の両親媒性物質
または苦味物質を修飾させて製造する。図2および図3
に化学修飾の系統図を示す。各系統の製造手順を流れ図
にしたものを図26乃至図46に示す。また、表1に基
板電極1となる電極の例を示す。
A functional group is introduced into the surface of the electrode, and the organic group is modified with an amphiphilic substance or a bitter substance for various sensors using a usual organic chemical reaction. 2 and 3
Shows a schematic diagram of the chemical modification. FIGS. 26 to 46 show flowcharts of manufacturing procedures of each system. Table 1 shows an example of an electrode serving as the substrate electrode 1.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】チオール基(SH基)と疎水基を持つ分
子群の該チオール基を、金、白金等の電極上に修飾させ
て製造する。 チオール基(SH基)と疎水基と官能基を持つ分子群
の該チオール基を、金、白金等の電極上に修飾させて製
造する。 チオール基(SH基)と他の官能基の両方を持つ化合
物を用い、該チオールを金、白金等の電極上に修飾さ
せ、上記官能基と味覚センサ用脂質の官能基をそれぞれ
化学結合させて製造する。
The thiol group of a molecule group having a thiol group (SH group) and a hydrophobic group is produced by modifying the thiol group on an electrode such as gold or platinum. The thiol group of a molecule group having a thiol group (SH group), a hydrophobic group, and a functional group is modified on an electrode of gold, platinum, or the like. Using a compound having both a thiol group (SH group) and another functional group, the thiol is modified on an electrode such as gold or platinum, and the above functional group and the functional group of the lipid for taste sensor are chemically bonded, respectively. To manufacture.

【0017】各々のセンサの構成を図1および図4乃至
図6に示す。図7乃至図9はセンサの構成を化学式を用
いて表したものである。特にチオール基(SH基)は、
金、白金と非常に強力に結合する。
The structure of each sensor is shown in FIG. 1 and FIGS. 7 to 9 show the configuration of the sensor using chemical formulas. In particular, a thiol group (SH group)
Bonds very strongly with gold and platinum.

【0018】ただし、上記、、の構造では、セン
サの表面に疎水基が配向性良くしっかりと固定されてい
ると考えられ、糖などの非電解質に対し、膜抵抗を測る
ことで、味を明確に検知できる。当然、苦味などの疎水
基に吸着する物質に対しては、吸着が激しいため応答感
度が上がり、逆に疎水基に吸着しない物質は電荷を持っ
ていても膜電位に影響を及ぼせないため応答感度が下が
り、その結果選択性が増し情報量が増える。
However, in the above-mentioned structure, it is considered that a hydrophobic group is firmly fixed on the surface of the sensor with good orientation, and the taste is clarified by measuring the membrane resistance against a non-electrolyte such as sugar. Can be detected. Naturally, substances that adsorb to hydrophobic groups such as bitterness have high response sensitivity due to strong adsorption, and substances that do not adsorb to hydrophobic groups do not affect the membrane potential even if they have electric charge. Sensitivity is reduced, resulting in increased selectivity and increased information content.

【0019】また、上記の構造では、センサの表面に
親水基をむけ、内側に疎水基をむけた両親媒性物質がチ
オール基(SH基)を介して配向性良くしっかりと固定
されていると考えられる。これは、構造的には先願特許
Bと同様に理想的な脂質のモノレイヤであり、センサと
して特性が非常に優れている。また、チオール基(SH
基)を介して電極に固定されていて、有機溶剤で洗浄し
ても剥がれない。
In the above structure, the amphiphilic substance having a hydrophilic group on the surface of the sensor and a hydrophobic group on the inside is firmly fixed with good orientation via a thiol group (SH group). Conceivable. This is an ideal lipid monolayer structurally similar to the prior application patent B, and has extremely excellent characteristics as a sensor. In addition, a thiol group (SH
And is not peeled off even when washed with an organic solvent.

【0020】[0020]

【実施例】図8および図9は実験用に製作したセンサの
模式図(断面図)である。図8は金電極,メルカプトス
ルホン酸,ジオクタデシルメチルアンモニウムブロマイ
ドの構成となっており(以後A膜と呼ぶ)、図9は金電
極,n−オクタデシルメルカプタンの構成となっている
(以後B膜と呼ぶ)。
8 and 9 are schematic views (cross-sectional views) of a sensor manufactured for an experiment. FIG. 8 shows a structure of a gold electrode, mercaptosulfonic acid, and dioctadecylmethylammonium bromide (hereinafter referred to as A film), and FIG. 9 shows a structure of a gold electrode and n-octadecyl mercaptan (hereinafter referred to as B film). Call).

【0021】センサの製作手順を次に示す。電極はφ
1.5mmの金電極をアクリル板に穴をあけ詰め込んだ
ものを用いた。 製作手順 1.電極を蒸留水で洗浄する。 2.電極の表面をエメリー紙(粗さ0.3μm)で研磨
する。 3.電極を蒸留水で洗浄する。 4.手順2.および3.を3回繰り返す。 5.電極の表面に触らないように注意して表面の水を吸
い取る。 6.電極をエタノールで洗浄する。
The procedure for manufacturing the sensor is as follows. The electrode is φ
A 1.5 mm gold electrode was used by punching holes in an acrylic plate. Production procedure 1. The electrode is washed with distilled water. 2. The surface of the electrode is polished with emery paper (roughness 0.3 μm). 3. The electrode is washed with distilled water. 4. Procedure 2. And 3. Is repeated three times. 5. Take care not to touch the surface of the electrode and absorb the water on the surface. 6. The electrode is washed with ethanol.

【0022】以下の手順はA膜とB膜とでは異なる。ま
ずA膜の手順を示す。 7A. メルカプトスルホン酸をエタノール溶液に100
mM溶かす。これを溶液A1とする。 8A. 溶液A1に電極を12時間漬ける。 9A. ジオクタデシルメチルアンモニウムブロマイドを
エタノール溶液に20mM溶かす。これを溶液A2とす
る。 10A. 溶液A1に電極を12時間漬ける。 11A. 電極をエタノールで洗浄する。
The following procedure is different between the A film and the B film. First, the procedure for the A film will be described. 7A. Mercaptosulfonic acid in ethanol solution 100
Dissolve in mM. This is designated as solution A1. 8A. Immerse the electrode in solution A1 for 12 hours. 9A. Dissolve 20 mM dioctadecylmethylammonium bromide in ethanol solution. This is called solution A2. 10A. Immerse the electrode in solution A1 for 12 hours. 11A. Wash electrode with ethanol.

【0023】次にB膜の手順を示す。 7B. n−オクタデシルメルカプタンをエタノール溶液
に1mM溶かす。これを溶液B1とする。 8B. 溶液B1に電極を24時間漬ける。 9B. 電極をエタノールで洗浄する。
Next, the procedure for the B film will be described. 7B. Dissolve 1 mM n-octadecyl mercaptan in ethanol solution. This is designated as solution B1. 8B. Immerse the electrode in solution B1 for 24 hours. 9B. Wash electrode with ethanol.

【0024】上記の手順で製作したセンサの4基本味に
対する応答について述べる。図10はセンサの4基本味
に対する応答を測定する測定システムを示す図である。
容器の中に被測定溶液をいれ、その被測定溶液の中にセ
ンサ4と参照電極6とセンサに電流を流すための白金製
の電極5とを入れる。センサは両端に乾電池9によって
1.5ボルトの電圧を印加された可変抵抗8の可動点に
22MΩの抵抗7を介して接続する。白金製の電極5は
前記乾電池9のマイナス側と前記可変抵抗8との接続点
に接続する。前記参照電極6はアースに接続する。図中
のV0 およびV1 は前記参照電極6を基準とするそれぞ
れの点の電位である。また、R0は前記抵抗7の抵抗値
である。
The response of the sensor manufactured according to the above procedure to the four basic tastes will be described. FIG. 10 is a diagram showing a measurement system for measuring responses of the sensor to four basic tastes.
The solution to be measured is put in a container, and the sensor 4, the reference electrode 6, and the electrode 5 made of platinum for flowing a current to the sensor are put in the solution to be measured. The sensor is connected via a 22 MΩ resistor 7 to the movable point of a variable resistor 8 to which a voltage of 1.5 V is applied by a dry cell 9 at both ends. The platinum electrode 5 is connected to a connection point between the negative side of the dry battery 9 and the variable resistor 8. The reference electrode 6 is connected to the ground. V0 and V1 in the figure are potentials at respective points with respect to the reference electrode 6. R0 is the resistance value of the resistor 7.

【0025】膜抵抗測定は次のようにして行った。図1
0の測定システムにおいて、電極面上での化学変化が測
定に影響を及ぼさない程度の微少な電流I(0.005
μAから0.015μAの領域を使用した)を流し、そ
のときのV0 およびV1 を測定する。測定には入力イン
ピーダンスが数百MΩ以上の電位計を用いる。電位計を
通して流れる電流は電流Iに比べて充分小さいものとす
る。
The film resistance was measured as follows. FIG.
0, the current I (0.005) is small enough that a chemical change on the electrode surface does not affect the measurement.
(using the range of μA to 0.015 μA), and then measure V0 and V1. An electrometer having an input impedance of several hundred MΩ or more is used for the measurement. The current flowing through the electrometer is sufficiently smaller than the current I.

【0026】前記V0 、V1 、I、R0 、R(膜抵抗)
およびVAu(センサの電極の参照電極を基準とした界面
電位)には次の式が成り立つ。 V0 =VAu+RI (1) I =(V1 −V0 )/R0 (2) ここで、電流Iを強制的に微量ΔI(約0.01μAと
した)変動させる。このとき、VAuは変動しないと仮定
すると、 V0 +ΔV0 =VAu+R(I+ΔI) (3) I +ΔI=〔(V1 +ΔV1 )−(V0 +ΔV0 )〕/R0 (4) であり、式(1)乃至(4)から R=R0 /〔(ΔV1 /ΔV0 )−1〕 (5) となるから、電流Iを微量ΔI変化させてΔV1 、ΔV
0 を測定し膜抵抗Rを求めた。
V0, V1, I, R0, R (film resistance)
And VAu (the interface potential of the sensor electrode with reference to the reference electrode), the following equation is established. V0 = Vau + RI (1) I = (V1−V0) / R0 (2) Here, the current I is forcibly fluctuated by a small amount ΔI (about 0.01 μA). At this time, assuming that VAu does not fluctuate, V0 + ΔV0 = VAu + R (I + ΔI) (3) I + ΔI = [(V1 + ΔV1)-(V0 + ΔV0)] / R0 (4) ) To R = R0 / [([Delta] V1 / [Delta] V0) -1] (5), so that the current I is changed by a small amount [Delta] I and [Delta] V1, [Delta] V
0 was measured to determine the film resistance R.

【0027】図11は前記測定システムにおいて、セン
サの代わりに何も修飾されていない金電極(以後無修飾
金電極という)を用いて電流を0.007μAから0.
08μAまで変化させこの間のV0 、V1 を測定した結
果を示す。傾きΔV1 /ΔV0 はほぼ一定となってい
る。抵抗測定の繰り返し実験の結果を表2に示す。出力
に対するばらつきの標準偏差は2%であり、充分信頼性
のあるデータである。
FIG. 11 shows that in the measurement system, the current is reduced from 0.007 μA to 0. 0 μA by using an unmodified gold electrode (hereinafter referred to as an unmodified gold electrode) instead of the sensor.
The results obtained by measuring V0 and V1 during the period of change to 08 .mu.A are shown. The gradient ΔV1 / ΔV0 is almost constant. Table 2 shows the results of the repeated experiment of resistance measurement. The standard deviation of the variation with respect to the output is 2%, which is sufficiently reliable data.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】これを用いてA膜およびB膜の味物質に対
する膜抵抗の変化を調べる。味物質は甘味としてショ
糖、苦味として塩酸キニーネ、塩味として塩化ナトリウ
ム、酸味として酒石酸を用いた。被測定溶液の濃度はそ
れぞれ人の感じる領域とした。
Using this, the change in the film resistance of the A film and the B film with respect to the taste substance is examined. Taste substances used were sucrose as a sweet taste, quinine hydrochloride as a bitter taste, sodium chloride as a salty taste, and tartaric acid as a sour taste. The concentration of the solution to be measured was defined as a region felt by a person.

【0030】測定結果を図12乃至図25に示す。基準
液(1mM塩化カリウム溶液)における膜抵抗を1とし
た比を縦軸にとってある。ちなみに、基準液における膜
抵抗は無修飾金電極が約5MΩ、A膜が約10MΩ〜2
0MΩそしてB膜が同じく約10MΩ〜20MΩであ
る。
The measurement results are shown in FIGS. The vertical axis represents the ratio with the membrane resistance in the reference solution (1 mM potassium chloride solution) as one. Incidentally, the film resistance in the reference solution was about 5 MΩ for the unmodified gold electrode, and about 10 MΩ to 2 for the A film.
0 MΩ and the B film is also about 10 MΩ to 20 MΩ.

【0031】図12はA膜のショ糖に対する膜抵抗の濃
度特性である。無修飾金電極の膜抵抗変化がほぼ零であ
るのに対して、A膜の膜抵抗はショ糖の濃度が増すに従
って増加し1000mMでは1.4倍となっている。こ
の数字は誤差が±2〜3%としても充分有意な数字であ
る。これは、センサ表面の疎水基群の間にショ糖が吸着
して、疎水基の配列の密度が上がったためと考えられ
る。
FIG. 12 shows the concentration characteristics of the membrane resistance of the membrane A to sucrose. While the change in the membrane resistance of the unmodified gold electrode is almost zero, the membrane resistance of the A membrane increases as the concentration of sucrose increases, and becomes 1.4 times at 1000 mM. This number is a significant number even if the error is ± 2 to 3%. This is probably because sucrose was adsorbed between the hydrophobic groups on the sensor surface and the density of the hydrophobic groups was increased.

【0032】図13はA膜の塩酸キニーネに対する膜抵
抗の濃度特性である。無修飾金電極の膜抵抗変化がほぼ
零であるのに対して、A膜の膜抵抗は塩酸キニーネの濃
度が増すに従って増加し3mMでは約3倍となってい
る。これは、センサ表面の疎水基群にキニーネが吸着し
て、疎水基の配列の密度が上がったためと、キニーネの
分子が持っているプラスの電荷により拡散電気二重層が
発生し、これが電気的障壁となったためと考えられる。
実際に膜電位は80mVほど増加している。
FIG. 13 shows the concentration characteristics of the film resistance of the film A to quinine hydrochloride. While the change in the film resistance of the unmodified gold electrode is almost zero, the film resistance of the film A increases as the concentration of quinine hydrochloride increases, and it is about three times at 3 mM. This is because quinine is adsorbed on the hydrophobic groups on the sensor surface and the density of the hydrophobic groups is increased, and a diffuse electric double layer is generated due to the positive charge of the quinine molecules, which is an electrical barrier. Probably because it became.
Actually, the membrane potential has increased by about 80 mV.

【0033】図14はB膜のショ糖に対する膜抵抗の濃
度特性である。A膜とほぼ同じで1000mMで1.4
倍である。
FIG. 14 shows the concentration characteristics of the film resistance of the B film to sucrose. Almost the same as A membrane, 1.4 at 1000 mM
It is twice.

【0034】図15はB膜の塩酸キニーネに対する膜抵
抗の濃度特性である。A膜ほどの増加はないが1mMで
1.7倍である。
FIG. 15 shows the concentration characteristics of the film resistance of the B film to quinine hydrochloride. The increase is not as large as that of the A membrane, but is 1.7 times at 1 mM.

【0035】図16はB膜の塩化ナトリウムに対する膜
抵抗の濃度特性である。無修飾金電極の膜抵抗は50%
減少し、B膜は20%減少している。これはナトリウム
イオンと塩素イオンの濃度が増加したため電気伝導度が
良くなったためである。ただし、膜表面が疎水基で覆わ
れているため無修飾金電極に比べて変化が小さい。
FIG. 16 shows the concentration characteristics of the film resistance of the B film against sodium chloride. 50% film resistance of unmodified gold electrode
The B film is reduced by 20%. This is because the electrical conductivity was improved due to an increase in the concentration of sodium ions and chlorine ions. However, since the film surface is covered with a hydrophobic group, the change is smaller than that of an unmodified gold electrode.

【0036】図17はB膜の酒石酸に対する膜抵抗の濃
度特性である。無修飾金電極もB膜も20%減少してい
る。これは水素イオンと有機性の陰イオンが増加したた
めである。
FIG. 17 shows the concentration characteristics of the film resistance of the B film to tartaric acid. Both the unmodified gold electrode and the B film are reduced by 20%. This is because hydrogen ions and organic anions increased.

【0037】膜電位測定は次のようにして行った。測定
系は膜抵抗測定で使用したものと同じである。ただし、
センサに流す電流は最小の約0.007μAとした。各
味物質も膜抵抗測定で使用したものと同じものを使用し
た。
The membrane potential was measured as follows. The measurement system is the same as that used in the film resistance measurement. However,
The current flowing through the sensor was a minimum of about 0.007 μA. The same taste substances as those used in the film resistance measurement were used.

【0038】測定結果を図18乃至図25に示す。基準
液における電位との差を縦軸としている。図18はA膜
のショ糖に対する膜電位の濃度特性である。無修飾金電
極の膜電位変化がほぼ零であるのに対して、A膜の膜電
位はショ糖の濃度が増すに従って増加し1000mMで
は約35mV増加している。これは、膜抵抗が約5MΩ
増加し、電流が0.007μAであったためと推定され
る。当然電流が大きくなると膜電位変化もそれだけ大き
くなると推定できる。
FIGS. 18 to 25 show the measurement results. The vertical axis indicates the difference from the potential in the reference liquid. FIG. 18 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the A membrane with respect to sucrose. Whereas the change in membrane potential of the unmodified gold electrode is almost zero, the membrane potential of membrane A increases as the concentration of sucrose increases, and at 1000 mM increases by about 35 mV. This means that the film resistance is about 5MΩ
It is estimated that the current increased to 0.007 μA. Naturally, it can be estimated that as the current increases, the change in the membrane potential also increases accordingly.

【0039】図19はA膜の塩酸キニーネに対する膜電
位の濃度特性である。無修飾金電極の膜電位変化がほぼ
零であるのに対して、A膜の膜抵抗は塩酸キニーネの濃
度が増すに従って増加し3mMでは約80mV増加して
いる。これは、センサ表面の疎水基群にキニーネが吸着
して、キニーネの分子が持っているプラスの電荷により
電気二重層が発生したためと考えられる。閾値も人とほ
ぼ同じであり苦味のセンサとして良好である。
FIG. 19 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the A film with respect to quinine hydrochloride. While the change in the membrane potential of the unmodified gold electrode is almost zero, the membrane resistance of the A membrane increases as the concentration of quinine hydrochloride increases, and at 3 mM increases by about 80 mV. It is considered that this is because quinine was adsorbed on the hydrophobic groups on the sensor surface and an electric double layer was generated by the positive charge of the quinine molecule. The threshold value is almost the same as that of a person, and is good as a bitterness sensor.

【0040】図20はA膜の塩化ナトリウムに対する膜
電位の濃度特性である。無修飾金電極は濃度1000m
Mにおいて約70mV下がった。これは塩素イオンによ
る酸化還元電位によるものと思われる。また、A膜では
約30mV下がっている。これは、脂質を通過した塩素
イオンによる酸化還元電位によるものと思われる。
FIG. 20 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the membrane A with respect to sodium chloride. Unmodified gold electrode is 1000m
At M, it dropped by about 70 mV. This seems to be due to the oxidation-reduction potential due to chloride ions. In the case of the A film, the drop is about 30 mV. This is thought to be due to the redox potential due to chloride ions passing through the lipid.

【0041】図21はA膜の酒石酸に対する膜電位の濃
度特性である。無修飾金電極は濃度30mMにおいて約
50mV上がった。これは水素イオンによる酸化還元電
位によるものと思われる。また、A膜では約40mV上
がっている。これは、脂質を通過した水素イオンによる
酸化還元電位によるものと思われる。
FIG. 21 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the A film against tartaric acid. The unmodified gold electrode rose about 50 mV at a concentration of 30 mM. This is thought to be due to the oxidation-reduction potential due to hydrogen ions. In the case of the A film, it is increased by about 40 mV. This is probably due to the redox potential due to hydrogen ions passing through the lipid.

【0042】図22はB膜のショ糖に対する膜電位の濃
度特性である。無修飾金電極はA膜のときと同様であ
る。B膜はA膜ほどの増加はないが、約30mV増加し
ている。
FIG. 22 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the B membrane with respect to sucrose. The unmodified gold electrode is the same as that for the A film. The B film does not increase as much as the A film, but increases by about 30 mV.

【0043】図23はB膜の塩酸キニーネに対する膜電
位の濃度特性である。B膜はA膜の50%ほどの増加で
ある。
FIG. 23 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the B film with respect to quinine hydrochloride. The B film is an increase of about 50% of the A film.

【0044】図24はB膜の塩化ナトリウムに対する膜
電位の濃度特性である。B膜はA膜とほぼ同様である。
FIG. 24 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the B film with respect to sodium chloride. The B film is almost the same as the A film.

【0045】図25はB膜の酒石酸に対する膜電位の濃
度特性である。B膜はA膜とほぼ同様である。
FIG. 25 shows the concentration characteristics of the membrane potential of the B film with respect to tartaric acid. The B film is almost the same as the A film.

【0046】以上、A膜およびB膜の各味物質に対する
膜電位応答は従来の味覚センサと比べると、非電解質お
よび疎水部を持つ物質に対して特異性を持つことが分か
る。フェリシアン化カリウム等の金の酸化還元電位を一
定にする物質を被測定溶液に加えることで、塩素イオン
や水素イオンによる膜電位の変化ほぼ零に抑えられると
考えられるので、非電解質および疎水部を持つ物質に対
する特異性は更に強められると推察される。
As described above, it can be seen that the membrane potential response of the membrane A and the membrane B to each taste substance has specificity with respect to a non-electrolyte and a substance having a hydrophobic part, as compared with a conventional taste sensor. By adding a substance that stabilizes the redox potential of gold, such as potassium ferricyanide, to the solution to be measured, it is thought that the change in membrane potential due to chlorine ions or hydrogen ions can be suppressed to almost zero, so it has a non-electrolyte and hydrophobic part It is presumed that the specificity for the substance is further enhanced.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、例えば味のセンサとして良好な特性を持つ配向性に
優れたモノレイヤの構造でありながら耐久性のあるセン
サが得られた。このことは実用的なセンサ、特に膜抵抗
や膜容量の測定をするのに実用的なセンサが得られたこ
とを意味し、味等を判断するための情報量の増加につな
がる。味でいえば甘味等電位では測れなかった非電解質
の測定が可能となった。更に、疎水基がセンサの表面に
並んでいるものは、従来のセンサに比べ、苦味物質等疎
水基に吸着する物質に対する応答性が上がり、反対に疎
水基に吸着しない物質に対する応答性が下がったので選
択性を持ったセンサの種類が増加した。
As described above, according to the present invention, for example, a durable sensor having a monolayer structure excellent in orientation and having good characteristics as a taste sensor can be obtained. This means that a practical sensor, particularly a practical sensor for measuring film resistance and film capacitance, has been obtained, which leads to an increase in the amount of information for judging taste and the like. In terms of taste, it has become possible to measure non-electrolytes which could not be measured with sweet equipotential. In addition, those in which hydrophobic groups are arranged on the surface of the sensor have higher responsiveness to substances that adsorb to hydrophobic groups such as bitter substances, and conversely, lower responsiveness to substances that do not adsorb to hydrophobic groups, compared to conventional sensors. Therefore, the types of sensors having selectivity have increased.

【0048】[0048]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のセンサの断面の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a sensor of the present invention.

【図2】この発明のセンサの炭素系電極の化学修飾系統
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a chemically modified carbon-based electrode of the sensor of the present invention.

【図3】この発明のセンサの金属酸化物半導体電極およ
び金属電極の化学修飾系統図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a chemically modified metal oxide semiconductor electrode and a metal electrode of the sensor of the present invention.

【図4】この発明のセンサの断面の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section of the sensor of the present invention.

【図5】この発明のセンサの断面の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of a cross section of the sensor of the present invention.

【図6】この発明のセンサの断面の模式図である。FIG. 6 is a schematic view of a cross section of the sensor of the present invention.

【図7】この発明のセンサの膜を化学式で表した断面の
模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a cross section of a film of the sensor of the present invention represented by a chemical formula.

【図8】この発明のセンサの膜を化学式で表した断面の
模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of a cross section of a film of the sensor of the present invention represented by a chemical formula.

【図9】この発明のセンサの膜を化学式で表した断面の
模式図である。
FIG. 9 is a schematic view of a cross section of a film of the sensor of the present invention represented by a chemical formula.

【図10】センサの膜電位および膜抵抗の測定システム
図である。
FIG. 10 is a measurement system diagram of a membrane potential and a membrane resistance of a sensor.

【図11】無修飾金電極のΔV1 /ΔV0 を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing ΔV1 / ΔV0 of an unmodified gold electrode.

【図12】A膜のショ糖に対する膜抵抗の濃度特性を示
す図である。
FIG. 12 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane resistance of the A membrane to sucrose.

【図13】A膜の塩酸キニーネに対する膜抵抗の濃度特
性を示す図である。
FIG. 13 is a graph showing the concentration characteristics of film resistance of film A to quinine hydrochloride.

【図14】B膜のショ糖に対する膜抵抗の濃度特性を示
す図である。
FIG. 14 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane resistance of the B membrane to sucrose.

【図15】B膜の塩酸キニーネに対する膜抵抗の濃度特
性を示す図である。
FIG. 15 is a graph showing the concentration characteristics of the film resistance of the B film to quinine hydrochloride.

【図16】B膜の塩化ナトリウムに対する膜抵抗の濃度
特性を示す図である。
FIG. 16 is a graph showing the concentration characteristics of the film resistance of the B film with respect to sodium chloride.

【図17】B膜の酒石酸に対する膜抵抗の濃度特性を示
す図である。
FIG. 17 is a graph showing the concentration characteristics of film resistance of tartaric acid of the B film.

【図18】A膜のショ糖に対する膜電位の濃度特性を示
す図である。
FIG. 18 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane potential of the A membrane with respect to sucrose.

【図19】A膜の塩酸キニーネに対する膜電位の濃度特
性を示す図である。
FIG. 19 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane potential of the A film with respect to quinine hydrochloride.

【図20】A膜の塩化ナトリウムに対する膜電位の濃度
特性を示す図である。
FIG. 20 is a graph showing a concentration characteristic of a membrane potential of the A film with respect to sodium chloride.

【図21】A膜の酒石酸に対する膜電位の濃度特性を示
す図である。
FIG. 21 is a graph showing the concentration characteristics of membrane potential with respect to tartaric acid in the A film.

【図22】B膜のショ糖に対する膜電位の濃度特性を示
す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a concentration characteristic of a membrane potential with respect to sucrose of the B membrane.

【図23】B膜の塩酸キニーネに対する膜電位の濃度特
性を示す図である。
FIG. 23 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane potential of the B film with respect to quinine hydrochloride.

【図24】B膜の塩化ナトリウムに対する膜電位の濃度
特性を示す図である。
FIG. 24 is a graph showing the concentration characteristics of the membrane potential of the B film with respect to sodium chloride.

【図25】B膜の酒石酸に対する膜電位の濃度特性を示
す図である。
FIG. 25 is a graph showing the concentration characteristics of membrane potential of tartaric acid of the B film.

【図26】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 26 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図27】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 27 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図28】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 28 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図29】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 29 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図30】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 30 is a flowchart showing a manufacturing procedure of the sensor of the present invention.

【図31】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 31 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図32】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 32 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図33】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 33 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図34】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 34 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図35】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 35 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図36】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 36 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図37】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 37 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図38】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 38 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図39】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 39 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図40】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 40 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図41】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 41 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図42】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 42 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図43】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 43 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図44】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 44 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図45】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 45 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【図46】この発明のセンサの製造手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 46 is a flowchart showing a procedure for manufacturing the sensor of the present invention.

【符号の説明】 1 基板電極 2 疎水基(疎水基群) 3 化学結合部 4 センサ 5 電極 6 参照電極 7 抵抗 8 可変抵抗 9 乾電池 10 チオール部 11 疎水部 12 親水基 13 炭化水素部[Description of Signs] 1 Substrate electrode 2 Hydrophobic group (hydrophobic group) 3 Chemical bonding part 4 Sensor 5 Electrode 6 Reference electrode 7 Resistance 8 Variable resistance 9 Dry cell 10 Thiol part 11 Hydrophobic part 12 Hydrophilic group 13 Hydrocarbon part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山藤 馨 福岡県福岡市中央区草香江1丁目6番21 号 (72)発明者 都甲 潔 福岡県福岡市東区美和台2丁目8番32− 2号 (72)発明者 林 健司 福岡県福岡市早良区高取2丁目14番18− 407号 (72)発明者 池崎 秀和 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アン リツ株式会社内 (72)発明者 東久保 理江子 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アン リツ株式会社内 (72)発明者 佐藤 勝史 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アン リツ株式会社内 審査官 郡山 順 (56)参考文献 特開 平3−101125(JP,A) 特表 平6−506061(JP,A) 国際公開92/11788(WO,A1) Stephen E.Creager & Gary K.Rowe,Ana lytica Chimica Act a,246(1)p.233−239及び表紙 (1991年3月15日) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/327 G01N 27/00 G01N 27/12 G01N 27/416 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kaoru Yamafuji 1-6-21 Kusakae, Chuo-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Kiyoshi Toko 2-83-2-2, Miwadai, Higashi-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Kenji Hayashi 2-14-18-407 Takatori, Sawara-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Hidekazu Ikezaki 5-27, Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo Anritsu Corporation (72) Inventor Rieko Higashikubo 5-10-27 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo Anritsu Co., Ltd. JP-A-3-101125 (JP, A) JP-A-6-506061 (JP, A) International Publication No. 92/11788 (WO, A1) Stephen E. Creager & Gary K. Rowe, Ana lytica Chimica Acta, 246 (1) p. 233-239 and cover (March 15, 1991) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/327 G01N 27/00 G01N 27/12 G01N 27/416 JICST file (JOIS)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板電極(1)と、該基板電極と化学結
合した疎水基群(2)とを備え、該疎水基群が前記基板
電極の被測定溶液に接する面全体を覆っていて、前記被
測定溶液中の味物質が前記疎水基群に影響を及ぼすこと
による膜抵抗、膜容量および膜電位の少なくとも一つの
変化に基づいて前記被測定溶液の味を測定することを特
徴とするセンサ。
A substrate electrode (1) and a hydrophobic group (2) chemically bonded to the substrate electrode, wherein the hydrophobic group covers the entire surface of the substrate electrode in contact with the solution to be measured ; Said cover
The taste substance in the measurement solution affects the hydrophobic group.
At least one of membrane resistance, membrane capacity and membrane potential
Sensor characterized that you measure the taste of the measured solution based on the change.
【請求項2】 基板電極(1)と、該基板電極と化学結
合した疎水部(11)と該疎水部と結合した親水基群
(12)とを備え、該親水基群が前記基板電極の被測定
溶液に接する面全体を覆っていて、前記被測定溶液中の
味物質が前記疎水部または前記親水基群に影響を及ぼす
ことによる膜抵抗、膜容量および膜電位の少なくとも一
つの変化に基づいて前記被測定溶液の味を測定すること
を特徴とするセンサ。
2. A substrate electrode (1), a hydrophobic part (11) chemically bonded to the substrate electrode, and a hydrophilic group (12) bonded to the hydrophobic part, wherein the hydrophilic group is formed of the substrate electrode. It covers the entire surface in contact with the solution to be measured, and
Taste substance affects the hydrophobic part or the hydrophilic group
At least one of membrane resistance, membrane capacity and membrane potential
Sensor characterized that you measure the taste of the measured solution based on the One variation.
【請求項3】 前記疎水基群が前記基板電極に炭化水素
部(13)を介して化学結合していることを特徴とする
請求項1記載のセンサ。
3. The sensor according to claim 1, wherein the hydrophobic group is chemically bonded to the substrate electrode via a hydrocarbon portion.
【請求項4】 前記化学結合がチオール部(10)を介
した化学結合であることを特徴とする請求項1、請求項
2、または請求項3記載のセンサ。
4. The sensor according to claim 1, wherein the chemical bond is a chemical bond via a thiol part (10).
【請求項5】 前記基板電極が炭素系電極であり、かつ
前記化学結合がアミド結合、エステル結合、エーテル結
合、ケトン結合、炭素−炭素結合、および炭素−窒素結
合のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求
項1、請求項2、または請求項3記載のセンサ。
5. The substrate electrode is a carbon-based electrode, and the chemical bond is at least one of an amide bond, an ester bond, an ether bond, a ketone bond, a carbon-carbon bond, and a carbon-nitrogen bond. The sensor according to claim 1, 2 or 3, wherein:
【請求項6】 前記基板電極が金属電極または金属酸化
物型半導体電極であり、かつ前記化学結合がアミド結
合、アミノ結合、エステル結合およびエーテル結合のう
ちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項1、
請求項2、または請求項3記載のセンサ。
6. The method according to claim 1, wherein the substrate electrode is a metal electrode or a metal oxide semiconductor electrode, and the chemical bond is at least one of an amide bond, an amino bond, an ester bond and an ether bond. Claim 1,
The sensor according to claim 2 or claim 3.
【請求項7】 基板電極(1)と、該基板電極と化学結
合した疎水基群(2)とを備え、該疎水基群が前記基板
電極の被測定溶液に接する面全体を覆っていて、前記被
測定溶液中の非電解質が前記疎水基群に影響を及ぼすこ
とによる膜抵抗および膜容量の少なくとも一つの変化に
基づいて前記非電解質の濃度を測定することを特徴とす
るセンサ。
7. A substrate electrode (1), and chemically bonded to the substrate electrode.
A combined hydrophobic group (2), wherein the hydrophobic group is
The electrode covers the entire surface in contact with the solution to be measured, and
The non-electrolyte in the measurement solution may affect the hydrophobic group.
To at least one change in membrane resistance and membrane capacitance
Measuring the concentration of the non-electrolyte based on the
Sensor.
【請求項8】 基板電極(1)と、該基板電極と化学結
合した疎水部(11)と該疎水部と結合した親水基群
(12)とを備え、該親水基群が前記基板電極の被測定
溶液に接する面全体を覆っていて、前記被測定溶液中の
非電解質が前記疎水部または前記親水基群に影響を及ぼ
すことによる膜抵抗および膜容量の少なくとも一つの変
化に基づいて前記非電解質の濃度を測定することを特徴
とするセンサ。
8. A substrate electrode (1), and chemically bonded to the substrate electrode.
Combined hydrophobic part (11) and hydrophilic groups bonded to the hydrophobic part
(12), wherein the hydrophilic group is measured on the substrate electrode.
It covers the entire surface in contact with the solution, and
Non-electrolyte affects the hydrophobic part or the hydrophilic group
At least one of the membrane resistance and membrane capacitance
Measuring the concentration of the non-electrolyte based on
Sensor.
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