JPH0626846Y2 - フロ−スル−型センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この考案は、フロースルー型センサに関する。さらに詳
しくは、各種電解質内のイオンをいわゆるＩＳＦＥＴを
用いて測定するフロースルー型のセンサに関する。

（ロ）従来の技術 電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部分にゲー
ト電極の代わりに各種イオン感応膜を被覆してなる電界
効果型イオン選択性電極（ＩＳＦＥＴ）が臨床分析分野
において注目を集めている。かかるＩＳＦＥＴは、従来
のイオン選択性電極に比して、小型・軽量である利点を
備えており複合化が容易であり、ことにイオン感応膜の
開発による対象イオン種の増大と共に、フロースルー型
のセル内にナトリウム、カリウム等の複数のＩＳＦＥＴ
を挿着した複合型のセンサが血液や血清等の生体試料中
のイオン測定用として提案されるに至っている。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 上記従来のフロースルー型のセンサは、通常細管状のフ
ロー流路を有しこの流路に直交して連通するＩＳＦＥＴ
の挿着用円筒状空隙を備えてなるアクリル樹脂やガラス
製の分析用セルを用い、この円筒状空隙に長尺状のＩＳ
ＦＥＴを挿入してＩＳＦＥＴのゲート部分（感応部）が
フロー流路の流体に接しうるよう位置させ、この状態で
上部より該空隙内にシリコーンゴム液を注入してＩＳＦ
ＥＴを固定する方法で作製されていた。

しかしながら、このようにして得られたフロースルー型
センサにおいては、上部よりシリコーンゴム液を注入し
て固定しているためシーリングが不充分でゴム層に空隙
が生じ易く、フロー流路を流れる被測定液が毛細管現象
により該空隙部に滞留して液交換を阻害したりＩＳＦＥ
Ｔのソース部にまで侵入してドレイン−ソース間を短絡
しやすいという問題があった。

この考案は、かかる問題点に鑑みなされたもので、こと
にシリコーンゴム等の封止剤のフロー流路近傍での上記
のごとき封止不良を防止できる構造のフロースルー型セ
ンサを提供しようとするものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 かくしてこの考案によれば、ＦＥＴのゲート部分にイオ
ン感応膜を被覆してなるＩＳＦＥＴを、フロー流路を備
えた分析用セル内にゲート部分が該フロー流路内の流体
に接しうるように挿着してなるフロースルー型センサに
おいて、ＩＳＦＥＴが、円筒体に同軸に封止固定された
状態で分析用セルに挿着されてなることを特徴とするフ
ロースルー型センサが提供される。

この考案に用いる封止剤としては、疎水性樹脂やゴムが
挙げられ、シリコーンゴムを用いるのが好ましい。ま
た、円筒体としては、ガラス製が適している。

この考案におけるフロースルー型センサは、まず円筒体
にＩＳＦＥＴを疎水性樹脂やゴムで封止固定した後、こ
れを、フロー流路を有する分析用セルの挿着用円筒状空
隙に挿入し接着剤により所定位置に固定することにより
作製することができる。なお、例えばシリコーンゴムを
用いる場合には比較的粘性の高いシリコーンゴム液を用
いてＩＳＦＥＴを円筒体に仮固定し、そこで生じる空隙
内に、比較的粘性の低いシリコーンゴム液を流し込み、
次いで所定時間放置又は加熱して硬化させ長尺状のＩＳ
ＦＥＴと円筒体との間隙を完全に封止して端部を平滑化
するのが最も好ましい。また、円筒体はセルの挿着用空
隙と同程度でかつ容易に挿入できる口径のものを選択す
るのが、固定容易性や円筒体とセルの間隙除去の点で好
ましい。

（ホ）作用 この考案のフロースルー型センサによればＩＳＦＥＴは
円筒体に同軸に封止固定された状態で挿着されているた
め、従来のように封止剤を分析用セルの上部より流し込
んで封止固定する必要がない。従って封止操作上封止不
良が生じ難く、ＩＳＦＥＴの完全な封止固定が容易に可
能であり、封止不良に基づく液交換不良やＩＳＦＥＴの
ゲート−ソース間の短絡を防止することができる。

（ヘ）実施例 第１図はこの考案の一実施例のフロースルー型複合セン
サ(1)を例示する構成説明図である。図においてセンサ
(1)は、幅0.7mm、厚さ0.2mmのＦＥＴのゲート部分にイ
オン感応膜を被覆してなるＮａ−ＩＳＦＥＴ(5)、Ｋ−
ＩＳＦＥＴ(6)及びＣ−ＩＳＦＥＴ(7)並びにＦＥＴか
らなる参照電極(4)及び基準電極(8)を、フロー流路(2)
を備えたアクリル樹脂製分析用セル(3)にそれぞれ挿着
してなる。そして各ＩＳＦＥＴ(5)，(6)，(7)及び参照
電極(4)はそれぞれ外径約1.6mm，内径約１mmのガラス管
(9)内にゲート部が露出するようにシリコンゴム(10)で
封止固定されており、この状態で該ガラス管(9)を、該
ガラス管の外径よりも若干大きな口径を有する分析用セ
ルの挿着用空隙に嵌入し、瞬間接着剤で接着することに
より、封止端面がフロー流路の壁面と略同一面に位置し
ゲート部が流路中の流体に接触しうるように挿着されて
なる。なお、基準電極(8)も同様に挿着されてなる。

上記各ＩＳＦＥＴのガラス管(9)内への封止は、例えば
Ｋ−ＩＳＦＥＴについて説明すると、Ｋ−ＩＳＦＥＴ
(6)をガラス管(9)内に挿入して第２図（イ），（ロ）の
ようにゲート部(63)が先端から突出するように位置さ
せ、次いでゲート部(63)の方向からガラス管(9)とＩＳ
ＦＥＴ(6)との間隙(10)に高粘度シリコーンゴム液（Ｋ
Ｅ−4865Ｔ，信越化学社製）を流し込んで仮固定し、次
いで低粘度シリコーンゴム液（ＫＥ−445Ｔ、信越化学
社製）を流し込んで存在しうる空隙部に注入し、約２時
間、常温下で放置してシリコーンゴム液を硬化させるこ
とにより行なった。なお、(61)はソース部、(62)はドレ
イン部である。

このようにして得られた複合センサ(1)に、カリウムイ
オンの標準液（４mM／）を流した後カリウムイオンの
較正液（６mM／）に切換えた際の、Ｋ−ＩＳＦＥＴ
(6)における出力変化を測定した結果を第４図に示す。
なお、このＫ−ＩＳＦＥＴ(6)は、バリノマイシン10m
g、ポリ塩化ビニル230mg、セバシン酸ジ（２−エチルヘ
キシル）600mgからなるカリウムイオン感応膜を用いた
ものである。

一方、従来の直接挿着法による同様な複合センサを用い
た際の同条件下にかける出力変化も第３図に併せて示し
た。

このように従来のセンサにおいては液切換（図中Ａ点）
の後に、封止不良部分に滞留する前液（標準液）のコン
タミネーションに基づく出力の変動（図中Ｂ点）が見ら
れるが、この考案のセンサにおいてはかかるコンタミネ
ーションは全く生じず、短時間で安定な出力が得られて
いることが判る。

（ト）考案の効果 この考案のフロースルー型センサは、ＩＳＦＥＴの封止
不良に基づく液交換の不良やＩＳＦＥＴのソース−ドレ
イン間の短絡を防止することができる。従って、長時間
の測定に耐えうるものであり、かつ応答性も改善するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例のフロースルー型複合セ
ンサを示す構成説明図、第２図（イ）（ロ）はそれぞれ
この考案のセンサの作製時における円筒体とＩＳＦＥＴ
との位置関係を示す説明断面図、第３図は従来のセンサ
の液切換時の出力を例示するグラフ、第４図は、この考
案のセンサの液切換時の出力を例示するグラフである。 (1)……フロースルー型複合センサ、 (2)……フロー流路、(3)……分析用セル、 (5)……Ｎａ−ＩＳＦＥＴ、(6)……Ｋ−ＩＳＦＥＴ、 (7)……Ｃ−ＩＳＦＥＴ、(9)……ガラス管、 (10)……シリコーンゴム、(63)……ゲート部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−137847（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−9460（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−64748（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ＦＥＴのゲート部分にイオン感応膜を被覆
   してなるＩＳＦＥＴを、フロー流路を備えた分析用セル
   内にゲート部分が該フロー流路内の流体に接しうるよう
   に挿着してなるフロースルー型センサにおいて、 予めガラス管内にゲート部分が露出するように封止固定
   されたＩＳＦＥＴを分析用セルに挿着してなることを特
   徴とするフロースルー型センサ。
2. 【請求項２】封止固定が、疎水性の樹脂又はゴムにより
   なされている実用新案登録請求の範囲第１項記載のセン
   サ。