JPH10507521A - アナライト選択センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、溶液中に含まれるイオンまたは物質の性質かつ／または量を確定するためのアナライト選択センサに関する。ここに提供されるセンサ（１）は、不活性キャリア（７）上に載置され、しかも前記溶液と接触状態にある少なくとも一層のアナライト・スペシフィック層（３）から成る。このアナライト・スペシフィック層（３）は、液体、または固体、または半固体から成り、少なくとも２個の電極（５，６）と接触している。このアナライト・スペシフィック層（３）は、アナライトを溶液中から選択的に取り除き、アナライトが取り上げられた時に、それ自身の電気的特性、例えば、抵抗、伝導率、アドミッタンス、あるいは、インピーダンスなどが変化する。

Description

【発明の詳細な説明】アナライト選択センサ この発明は、溶液に含有されたイオンや非帯電核種がアナライト特異層に接触 するように改良することにより、電気的性質の変更を可能にした、アナライト特 異層から構成するアナライト選択センサに関する。 溶液中のイオンを調べるために、電位差イオン選択電極が広く利用されている （Camann，K．Die Arbeit mit Ionenselektiven Elektroden，[Working with lo n-selective Electrodes]，2nd ed.，Springer Verlag: Berlin，Heidelberg，N ew York，1977）。イオン選択電極は、特定のイオンの濃度（より正確に言えば 、活動濃度）を、電位差により検出できる電気化学センサである。イオン選択電 位差は、電極物質と電解質の間の界面で生じ、ネルンストの式によれば、溶液中 の特定イオンの活動濃度に依存する。 溶液中のイオン活動濃度を検出する電位差測定を用いる場合の重大な問題点は 、基準電極の設置が必要なことである。電位は基準値に基づいて定義されるだけ なので、電位の絶対値は、電気抵抗と静電容量以外の物理的意味合いを有しない 。電気化学的に、このような基準値は、通常、基準電極の電位が設定されている 。 電位差分析方法における上記以外の重大な制限は、イオン選択膜の構成に関す る。溶液中の特定核種の存在に依存し、境界面膜／溶液において、電位差が選択 的に形成されるように、特異結合の性質、及び／又は膜内の錯化点を設ける必要 がある。例えば、膜相と溶液の間の検出核種の十分早い交換が可能にするために 、この結合を強度にしすぎるべきではない。 上記の電位差方法に類似し、最も多く用いられている電気化学分析方法は、適 切に用いた、又は改良した導体、又は半導体のコレクター電極による電流を測定 するものである。基準電極の電位により、この電極の電位は一定となっている。 コレクター電極／溶液間の境界面で起こる電気化学的酸化還元反応により、この 測定電流が生ずる。この上記の必要基準電極に加え、コレクター電極に適用させ た作動電位で測定された核種は、電気的活性状態でなければならないので、上記 の測定方法の利用が更に制限され、限定された数の分析しか行なえない。その上 、この電位は干渉核種の電位と異なる必要がある。多数の化学化合物、又は多群 か ら成る化学化合物は、非常に類似した酸化還元特性を有するので、この後者の要 求事項が問題となることがよくある。また、多数の化学化合物に必要とされる電 気的電位は、実用可能な範囲外となる。 帯電核種や非帯電核種の特定や検出のために最も用いられる非電気化学方法の 中には、多種の液体クロマトグラフィがある。この場合、検出核種を結合させ、 又は保持する、例えばポリマー（重合）層等のいわゆる固定相と、分析サンプル は接触する。この結合強度により、クロマトグラフィのカラム内にアナライトが 保持される時間が決定される。特殊固定相を用いれば、多数の核種を特定するこ とができる。しかし、この種の分析測定方法と装置は、極めて複雑で、且つ高価 となる。 気体媒質、又は液体媒質中の帯電核種と非帯電核種を検出する上記以外の重要 な分析方法は、電気抵抗や電気容量の測定を用いて行なわれる。検出核種との相 互作用に伴って、高感度物質の層の電気伝導度や誘電特性の変更を行なうことが 示されている。従って、気体検出の分野において、電気抵抗や電気容量のセンサ が広範に用いられている。 しかし、液体の化学分析において、上記のようなセンサが用いられる頻度は少 ない。電解溶液の全体の電気伝導度の測定においては、一般に特異性の欠如のた めに、限定的分析が重要であるにすぎない。この種の方法は、R．S．Sethi et a l．による文書（英国特許No．GB 22 04 408 A）に記述されている。この文書に おいて、固定ウレアーゼ（尿素分解酵素）の膜で覆われたデジタル間円柱状電極 （ＩＤＥ）を有する電気伝導度酵素生物センサが提示されている。特に、ウレア ーゼにより触媒作用を与えられた尿素の加水分解に対して、電気伝導度が変化す る限り、試験溶液中に尿素が存在している状態で、密集配置させた電極を用いれ ば、酵素層を飽和させた溶液の電気伝導度の測定が可能となる。溶液の緩衝容量 、及び／又はイオン強度（電気伝導度）の増加に伴って、生物センサの感度が大 幅に低下することが、生物センサの問題点の一つである。 文書（WO 93/06 237）において、電気活性電導ポリマー（ポリアニリン、ポリ ピロール）の層の電気伝導度の変化を測定するＩＤＥが用いられている。ポリマ ーの機能的酸化還元群が溶液中の測定対象核種と、又は、該ポリマー層に対して 上から覆う固定酵素層における酵素反応から生ずる核種とが、相互作用すること によって、上記電気伝導度変化が起こる。 L．S．Raymond et al．による文書（英国特許No．GB 21 37 361）は、容量検 出手段を記述しており、そして、その構成要素は、 （Ｉ） 二つのＩＤＥから構成されたコンデンサー、 （II） 電気電導電極を覆い、分析溶液から電気電導電極を遮蔽する電気絶縁 材料から成る第１層、及び （III） 溶液中の特定の水性物質に対して透過可能で、ＩＤＥ間の電場内に 位置すると、コンデンサー容量の変化を引き起こす、該第１層を覆う材料から成 る第２層、 である。 例えば、該第２層はバリノミシン質を含有し、カリウムイオンに対して透過可 能である。デジタル間電極は、バリノミシン層中へのイオンの特異吸収により、 電気容量変化を測定する。 しかし、該文書（英国特許No．GB 21 37 361）において、膜の構成に関する記 述は存在せず、即ち、該高感度第２層の測定対象核種に対する必要な透過性を確 保するための必要条件の詳述は存在しない。その一方で、このような必要条件を 記述すれば、検出可能な核種の数を大幅に制限することになる。絶縁層による電 導電極の遮蔽の必要性を満足させれば、高質の層が必要となり、変換器の製造が 困難になると同時に、センサ感度も低下する。また、分析溶液の構成に依存して 、測定層の誘電率の急変が必ず起こってしまうという問題が発生する。 上記の関連事項を考慮して、本発明の目的は、基準電極を用いずに、溶液中に 含有されているイオンや中性核種を、絶対値測定により量的に、及び／又は質的 に検出することができる斬新なセンサの概念、及びそのためのセンサを提供する ことにある。 クレーム１に記載の特徴により、上記目的を達成する。また、副クレームにお いて、クレーム１からの更に有益な発明の展開を示す。 それ故、この発明によれば、溶液中に含有されたイオンや物質と接触して、電 気抵抗、電気伝導度、アドミタンス、又はインピーダンス等の主な電気的性質を 変更するように形成された液体物質、固体物質、又は半固体物質の分析特異層を 、キャリヤー（担体）上に有するセンサを用いることが提示されている。 従って、分析特異層の電気的性質の測定のために、分析特異層と接触している 少なくとも二つの電極を用いることが望ましい。この構成を実現するために、分 析特異層を直接に導体の表面に形成する。標準的な二つ、又は四つの電極の配列 方式を、この種の測定のために採用することができる。 固体、半固体、又は多孔質測定電極を形成するために用いる電導材料には、電 極や欠陥部分の可動性のために、半導体や欠陥部分を有する導体の電気伝導体の 性質を備えた材料を用いる。例えば、この材料として、 − 貴金属（Ａｇ、Ａｕ、ｐｔ、ｐｄ、…）、 − 他の十分に化学的安定な金属（Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｖ、Ａｌ 、…）、 − 金属片やグラファイト片を含有する電導ペースト（糊状物質）及びエポキ シ樹脂、 − 炭素基物質（炭素繊維、ガラス炭素、グラファイト）、 − 高度のドープ処理（不純物添加処理）が施された（シリコン（ポリシリコ ン）、 − 電導ポリマー（ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン）、及び − 金属片やグラファイト片を含有する合成電導ポリマー、 を用いる。 電導体は、例えば、ロッド（棒）状、ワイヤ（線）状、又はメッシュ（網）状 の形態で、支持されずに設置され、又は、膜接触面だけが解放されたプラスチッ クや他の絶縁キャリヤー内にはめ込まれる。この露出部は、例えば、ディスク（ 円板）状、又はストリップ（細片）状の形態となっている。 選択肢として、電導体は、スクリーン印刷の補助の下で、化学重合又は化学分 離、又は電気化学重合又は電気化学分離（分離は金属の場合）によって、又は、 厚層や薄層の技術における真空蒸発、スパッター（付着現象）や他の技法によっ て、絶縁キャリヤー上に厚層や薄層の形態で形成されることもできる。絶縁キャ リヤーに設けられる電導体は、例えば、ストリップ状、サークル（円）状、ディ スク状、又はデジタル間電極（ＩＤＥ）の形態となっている。電導体を、互いに 垂直方向に分離した平面内に、キャリヤー側、又はキャリヤーの反対側に配置さ せることができる。 測定電極の表面は、必ずしも滑らかな、又は研磨されている必要はない。即ち 、層との接触を向上させ、且つ、境界面抵抗を減じるために、意図的に粗面にし てよい。この点に関して、白金メッキ電極や塩化銀電極を用いることが適当であ る。 電導体と層の間で電気化学境界抵抗の増加が発生する場合において、更に望ま しい実施例は、界面抵抗を抑制するために、酸化還元対を形成する物質を有する 層を、電導体と分析選択層の間に加えることである。既に、文書（CH 677 295） において、このような界面抵抗を抑制するための酸化還元対を形成する物質が提 示されている。従って、開示内容が明確に記述されている。この場合、層厚さは 、０．１μｍ〜１００μｍの範囲内である。 ＡＣ測定中に、電極と分析特異層間の電子伝達は必要でないので、既述の直接 接触が、必ずしも電導体表面と層の間に生じると言うわけではない。それ故、空 隙や絶縁層によって分析選択層から分離させた電極を用いて、即ち、いわゆる容 量結合現象を用いて、このような測定を実行することが可能である。層の電気的 性質の非接触測定のための誘導結合を用いることも可能である。この場合、層を コイル内に配置し、電流を流す。層内に乱流が生じ、層の電導度に依存して、パ ワー損失が生じる。更に、回路電流によってサンプル内で結合される二つのコイ ルを用いることも可能である。 本発明で提示された分析選択センサの重要な要素は、分析特異層である。この 層は、溶液含有のイオンや物質の存在下におけるそれ自体の電気的性質を変化さ せるように、改良されたものである。この場合、分析特異層の電気的性質の変化 は、溶液と層の間で検出されるイオンや物質の分布に依存する。この様に、電気 抵抗、電気伝導度、アドミタンス、又はインピーダンス等の主な電気的性質が変 化する。この様に、本発明による分析選択センサは、先行例と比較して決定的な 長所を有し、それらを下記に示す。 １． 本発明によるセンサにおいて、例えば、電位差計における電位測定とは反 対に、電気伝導度やアドミタンス等の電気的性質の測定は絶対測定なので、基準 電極を必要としない。 ２． センサは、高度に統合された固体完全系として構成させることができ、そ れにより、製造、小型化、及び利用の簡素化を図る。 ３． センサ設計は、マイクロ電子工学、特にＩＣ技術と互換性があるので、処 分容易なセンサを含む、この種のセンサを低コストで大量生産することができる 。 利用可能なセンサ群は、電子信号処理系と共に、基質上に容易に統合されるこ とができる。 ４． センサの操作方法により、従来の電気化学検出技術と比して、検出核種の 検出範囲を拡張させ、且つ、センサにおいて選択的結合成分として用いられる物 質の選択肢を増加させる。電位差センサと対照的に、これらのセンサにより、非 常に高いイオン強度を有する溶液中の分析濃度を検出できる。電気抵抗、電気伝 導度等の層の性質の測定が絶対測定である限りは、不可逆抽出の出現に関して、 制限は事実上起こらない。 また、本発明に記載のセンサは、線量計として用いることができる。この一つ の例は、重金属イオン等の有毒成分の痕跡の検出である。 ５．溶融密閉されたガラス球等の密閉容器内の溶液構成の測定を、センサで行な うことができる。この測定条件として、高感度膜が、例えば、壁の内面等の容器 内に配置され、且つ、非接触測定技術を用いて、膜の電気的性質の変化を容器外 部から測定することが必要である。 本発明によれば、層は、その主要性質、又は分析特異結合要素によって、溶液 からアナライトを抽出することができるように、液体、半固体、又は固体成分（ 物質）から構成する。アナライト特異層は、イオン選択結合部材や分子選択結合 部材を含有するポリマーから構成されることが望ましく、この構成により、アナ ライトを選択的に溶液から抽出し、該ポリマーの膜層内に導く。本発明によれば 、結合部材とは、とりわけ、官能基、イオン交換体、錯化群やキレート団、かご 化合物（例えば、シクロフェイン、クラウンエーテル、抗生物質、又は、シクロ デキストリン（糊精））、抗原や抗体、天然ポリペプチドや合成ポリペプチド、 レクチン、特に結合タンパク質、受容器官タンパク質、脂質、及び、テンシド（ "tensides"）を覆うものと理解される。従って、結合部材は、アナライトに含有 されたイオン片や中性片を結合させることができる上記の化合物や残基をすべて 含む。層は、それ自体がこれらの結合部材を有するポリマーであることができ、 即ち、ポリマー自体が残基や官能基に相当し、又は、これらの結合成分がポリマ ーに添加される。また、イオン電導度の選択的変更は、選択的抽出と結び付いて いる。この場合、電気抵抗、電気伝導度等の層の性質の測定は、絶対測定なので 、アナライト特異層において、可逆又は不可逆の、アナライトの抽出又は結合が 起こるかどうかは決定されない。不可逆アナライトの抽出又は結合の場合におい て、本発明によるセンサは、線量計として用いられ、即ち、層の電気的性質の変 化は、センサが長時間に渡り露出する、媒質内のアナライトの痕跡のインペリア ルパラメータ（線量）として理解されるべきである。 本発明によれば、アナライト特異層をキャリヤー上に、即ち、膜形態になって いる、ガラス、金属、セラミック、サファイア、プラスチック、又は、ポリマー 上に貼り合わせることが提示されている。ポリマー膜層の付加技術は、それ自体 、先行例から知られている。適切な分離方法として列挙すべきものを以下に示す 。 つまり、溶液からの分離、ドリッピング（滴下）、ディップコーティング（浸 漬被覆）、吹き付け、化学重合、光化学重合、電気化学重合、スピンコーティン グ、又は、写真製版である。 この場合、アナライト特異層を形成する液体に対して、安定化のために細孔マ トリックス／キャリヤー（例えば、フィルタ紙、繊維材料、細孔ガラス）を用い ることは有益である。 本発明によれば、液体が、アナライト特異層として作用することは可能である 。例えば、リフォフィル（"liphophily"）等の液体の特定の主要性質によって、 特 に、アナライトの抽出時間を制御することができる。この場合、アナライトが水 成媒質から抽出され、該液体に注入され、アナライト特異層を形成するように、 該液体には、水に対して可溶性を有しない、又は、制限的な可溶性のみを有する 有機溶媒を用いる。例として、使用液体を以下に示す。 − テトラクロルメタン、クロロホルム、ヘキサン、トルエン、及び、ほとんど の芳香族炭化水素と飽和脂肪族炭化水素等の無極性溶媒。 本発明によれば、例えば両極性等の、アナライト特異ポリマー膜層の特定主要 性質によって、アナライトの抽出期間の特異性を制御することができる。この様 に、リフォフィル成分は、水相から抽出され、そして、リフォフィル成分から構 成された膜相に注入される。 ポリマーは、無極性置換基や低極性置換基を有する脂肪族主鎖である。この場 合、変換器上にポリマー層を形成する重合体が挙げられる。これらの単重合体や 共重合体は、アルキン（アセチレン系炭化水素）の単量体単位から生成され、必 要なら、無極性置換基や低極性置換基を運搬することが望ましい。 以下にＲ₁に対する例と列挙する。 置換基： Ｒ₁ ＝ −Ｈ，−Ｆ，−Ｃｌ，−ＢＲ，−ＮＯ₂，−ＣＯＲ，−Ｃ ＯＯＲ（酸素原子や炭素原子を介してポリマー主鎖と結合する）、カルボン酸ニ トリル群、カルボン酸アミド群、脂肪族／芳香族エーテル群、及び、芳香族／複 素環式芳香族残基。ポリマー材料は、低分子構造から超高分子構造まで有り得る が、ここでは、高分子構造が望ましい。 アルキンから形成される単量体に基づく周知の単重合体や共重合体の中で、ビ ニルハロゲン化物単重合体、ビニルハロゲン化物共重合体、ビニリデンハロゲン 化物単重合体、又は、ビニリデンハロゲン化物共重合体が特に望ましい。これら の単重合体や共重合体において、ハロゲン原子は塩素原子であることが望ましい 。 以下に示す（単重合体や共重合体に相当する）ポリマー材料は、固体膜や半固 体膜用のポリマーと考えられる。 − ポリエステル、 − ポリアミド、 − ポリウレタン、 − ポリマー材料含有シリコン、特に、シリコン樹脂やシリコンゴムが望ましい 、 − セルロースエーテルやセルロースエステル等のセルロース誘導体。 このようなポリマーから生成された固体層や半固体層は、必要ならば、有機液 、リフォフィル液、又は、水に対する不可溶液を含有することができ、また特に 、脂肪族アルコールのエーテルやエステルであることが望ましい。 上記の代替方法として、測定溶液と混和できないイオン的に電導性のある固体 、又は半固体ポリマー膜への抽出によって、オイル等の有機媒質中の有極性混和 物質の検出が可能である。これらのポリマーから生成される固体層や半固体層も 同様に、電解質水溶液を含有することができる。 イオン混和剤としてアルカリ塩（支持電解質）、望ましくは、ＣＦ₃ＣＯ₂−、 ＣＦ₃ＳＯ₂−、Ｃ₆Ｆ₁₃ＳＯ₃−、Ｈｇｌ₃−、ＡｓＦ₆−の陰イオンを有するリチ ウム塩を含有する、例えば、固体ポリエチレンオキシド膜を、上記のような膜に 採用することができる。例えば、高連鎖移動度を備えたその他の適切なポリマー には、例えば、オリゴアルキルエーテルの場合のように陽イオン錯化性質とイオ ン対分離性質を備えた側群Ｒを有するポリリン酸（１）とポリシロキサン（２） がある。上記のポリマーは、以下に示す一般化学式で表わされる。 ここでは、Ｒ ＝ ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂の化学式を有するポリ マーが望ましい。 膜層内へのアナライトの特定の注入が、層内の固定結合点に対する形態的な（ 構造的な）アナライトの分子の親和力によって、決定されるように、該層を反対 側に生成することができる。例えば、遊離アナライト分子の存在下で、化学重合 、光化学重合、又は、電気化学重合等により該層を生成して、上記のことが達成 されるかもしれない。アナライトの分子の各側と反対に、イオン、水素ブリッジ 、疎水、又は、電荷移動の相互作用を通じて、単量体装置上のアナライトの非共 有結合蓄積が得られる。その後、層生成中に分子スケール上に形成される「プリ ント」の後側に残り、洗浄や加水分解によってアナライトが取り除かれる。 アナライトに対する親和力の増大と共に、「プリント」は結合点として機能す る。該親和力は、アナライト分子の電荷や他の機能群の分布、及び、アナライト 分子の形や大きさに依存する。特異核種に対する該層の親和力は、とりわけ、層 生成状態や層成分比率により制御される。アナライト分子の「プリント」結合点 の占有度は、例えば、層のイオン電導度に影響を与え、本発明の一部を形成する 手段を用いることにより、変化が測定される。更に、親和力の原理に基づく層が 、帯電核種や非帯電（中性）核種に結合し、又は、光学異性体間の区別をつける ことができるように、該層を設置できる。 このような膜は、例えば、電気化学的に生成されたポリマー膜で構成すること ができる。ポリピロールとポリアニリンから生成された膜に関して、例えば、先 行例から、陰イオン交換の選択性の順序は、合成中に水溶液や有機溶液から吸収 される対イオンによって決定されることが知られている。 電気重合により製造される基本成分は、以下のようである。 − チオフィン、ピロール、フェノール、アニリン、ナフタリン、アントラセン 、及び、カルバゾール（ジベンゾピロール）等の複素環式芳香族化合物／芳香族 化合物。 電気重合中に用いる対イオンは、例えば、無機イオンや有機イオン、ポリイオ ン、又は、生物学的分子やその断片である。疎水群で改良された単量体単位の利 用、又は、疎水対イオンの吸収のどちらかによって、このような物質の疎水を制 御することができる。基本単量体への機能群の添加、共ポリマーにおける単量体 単位の比率の変更、又は、交差結合度の変更によって、分子認識特性の最適化を 図ることができる。ポリマーの内部電気伝導度の変化に影響を与える測定プロセ スにおける干渉を避けるために、電気的に非伝導性であるが、イオン的には伝導 性である物質を生成するために、ポリマーを電気化学的に超酸化することができ る。それと同時に、このような処理は、ポリマー膜における陰イオン核種が過剰 になることを防ぐ。また代案として、酸化還元状態を介して、即ち、直流電位を 適用させて、膜の分子選択性を制御によって調整してもよい。 上記の実施例のために、アナライトが溶液から層内に導かれるように、アナラ イト特異層は、イオン選択結合点や分子選択結合点を有するポリマーから構成さ れていることを提示している。本実施例は、ポリマー層がイオン伝導体であるこ とを 提示している。 本発明によれば、これらのポリマーは、キレートの生成が可能なポリマーキレ ート生成物を形成することができる錯体形成ポリマーである。これらは、ポリマ ーに対する共有結合における対応するキレート機能群を含有する。金属イオンを 有するキレート機能群の錯体形態は、分子内と分子間の両方で影響を受け、従来 の錯体形成ポリマーの錯体群（配位子）は、各金属イオンに対して部分的に非常 に特異な活性を有する、イミノジ酢酸、ヒドロキノリン、チオ尿素、グアニジン 、ジチオカルバマート、ヒドロキサム酸、アミドキシム、アミノ、リン酸（環式 ）ポリアミノ、メルカプトール、１．３ジカルボニル、及び、クラウンエーテル の残基である。 錯体形成ポリマーの基礎ポリマーとして、ポリスチレンに加えて、ポリアクリ レイト、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアルコール、及び、ポリエチレンイ ミンが用いられる。交差結合ポリビニル化合物のポリマーアナログ反応において 、錯体形成ポリマーの生成が影響を受けることが望ましい。 ポリマーアナログ反応によって、セルロース、澱粉、リグニン、又は、キチン 等の天然ポリマーと、フミック酸（"humic acids"）等の改良天然ポリマーとの 両方から、錯体形成ポリマーを得ることができる。また同様に、かご化合物（例 えば、シクロフェイン、クラウンエーテル、抗生物質、シクロデキストリン等） 、 抗原や抗体、天然や合成ポリペプチド、レクチン（"lectins"）、特に結合タン パク質、脂質、及び、テンシド（"tensides"）のように、化合物をポリマーに共 有結合させてもよい。この種のポリマーの例として、活性配位子を有するポリサ ッカリド、ポリクラウンエーテル、ポリクラウンビニル、活性配位子を有するポ リエーテル共ポリマー、ポリサッカリド、ポリシロケイン（"polysilocanes"） 、及び、光学セレクター（"chiral selectors"）を有するポリアクリレートが挙 げられる。 テンシド、コロイド金、グラファイト、ガラスや無機微粒子、又は、パールは 、ポリマーフィルムに含められ、分子キャリヤとして作動することができる。 ポリマー層の特定の機能群に対して、例えば、アルカリ金属イオン、Ｍｇ²⁺、 Ｃａ²⁺、又は、遷移金属イオン等の非帯電核種や帯電核種を選択的に結合させる ことによって、形態と細孔の大きさを変化させることができ、即ち、 （ａ） マトリックスポリマーの交差結合を増加／減少させ、又は （ｂ） 膜層の成分の配列分子を変更させる。 この形態変化により、例えば、イオン伝導度等の層の電気的性質を変化させる ことができる。本記述の場合では、ゲル、特に受容体タンパク質等のタンパク質 、脂質、及び、テンシドが用いられ、それらは、陰イオンや陽イオンと結合可能 であり、又は、サンプル中のリポフィル成分（"lipophilic components"）に対 して反応性がある機能群を含有する。 同様に、イオンの錯体化が可能な、ポリマー基本構造に共有結合された配位子 を含有する、ポリマーフィルムを用いることができる。該イオンが、ポリマー鎖 の様々な箇所で、ポリマーに含有された配位子を有する錯体やキレートを生成す るなら、例えば、遷移金属イオンによって、該フィルムを交差結合させることが できる。 Ｃａ²⁺に対する反応性を有する、多相ポリマー層等の陽イオン受容体ポリマー 層は、ブロック共ポリマー内にポリ−Ｌ−グルタミン酸鎖を含有することができ る。 陰イオン結合や陽イオン結合により誘導される配列変化を受けることが可能な 分子の中には、タンパク質、及び、合成又は天然ポリペプチド等のポリイオンが ある。特に、ポリ陰イオンのマクロ分子の二つの部類は、プロテオグリケイン（ "proteoglycanes"）と酸性糖タンパク質であり、それらは、ナトリウムとカルシ ウムのように、上述した特徴を備える。これらのマクロ分子は、カルボキシル群 、シラン群（"a silaic group"）、又は、硫酸塩群のためにポリ陰イオンを呈す る。 上記ポリマーフィルムが、分散電導粒子を含有している場合、フィルムの縮約 により、粒子間接触の増加に伴い、フィルム電導度が大きくなる。電導粒子の寸 法は、１０μｍ未満であることが望ましく、１μｍ未満が最適値である。また、 電導粒子は、半導体、金属、又は、グラファイト等から構成されている。 アナライト特異層は、秩序構造（即ち、媒質成分は液晶相を形成する）、（例 えば、ポリイオン錯体から形成されるフィルムの多重構造内の）部分的秩序構造 、又は、無定形構造を有することができる。膜相内へのアナライトの導入中に、 無秩序状態等の膜相状態に対する効果を発揮させることが可能であるので、電気 的性質の大部分に影響を与える。 上記の多重構造は、例えば、テンシドと脂質を含む第四アンモニウムイオン間 のポリイオン錯体から、及びポリスチロールスルホン酸塩とポリビニルスルホン 酸塩等のポリイオンから形成され得る。このようなフィルムの成分は、例えば、 ジオクタデギル（"dioctadegyl"）ジメチルアンモニウム臭化物（２Ｃ₁₈Ｎ⁺２Ｃ Ｂｒ）とポリスチロールナトリウムスルホン酸塩（ＰＳＳ−Ｎａ⁺）である。 また、本発明に関して、イオン交換物質が結果として検出イオン用層の電気的 性質を変化させる限り、イオン交換物質とイオンポリマーは、感応層物質として 、用いられ得る。 本発明において用いるイオン交換物質の定義は、"ROMPP CHEMIE LEXIKON，Geo rg Thieme Verlag Stuttgart，9th ed.，vol．3 pages 2026-2028"に基づく。 イオン交換物質とイオンポリマーの特徴的な性質は、ポリマーと結合する多く の親水性群の存在である。陽イオン交換樹脂において、これらの親水性群は、例 えば、−ＳＯ₃Ｈと−ＣＯＯＨであり、陰イオン交換樹脂において、第四アンモ ニウムイオン群である。例えば、"Nafion or Eastman Kodak AQ-polymers"のよ うな過スルホンポリマー等のポリマーは、実質的な疎水領域も含むことができる 。このように、不均質構造を備えるフィルムは、分離した親水領域と疎水領域で 形 成される。これらの物質の特徴は、水成電極に近い電導度の結果、それ自体、水 の含有により内部的に希薄にされ、局所的イオン化を防ぐことである。 本発明によれば、イオンポリマーとは、ポリマーに結合し、又はポリマーの基 本的構造において、基礎的な又は酸性の機能群を有するポリマーに関する。 ここで用いる定義は、"ROMPP CHEMIE LEXIKON，Georg Thieme Verlag Stuttga rt，9th ed.，vol．3 pages 2038"に基づく。とりわけ、カルボキシ塩、スルホ ン酸、ホスホン酸、アンモニウムやホスホニウム群は、イオンポリマーのイオン 群として機能し得る。 本発明によれば、感応層を形成するイオノマーは、特に以下の群に属する。 − エチレン共ポリマー、アクリル酸、又はメタクリル酸、 − カルボキシエラストマー、 − テルポリマー、 − テルポリマーエチレンプロピレンジエンスルホン酸塩、 − ポリアクリレート等の置換ポリビニル、特にポリアセテート、ブチラール、 又はポリビニルイミダゾール（グリオキサリン）、 − 過フッ化（フルオロ）ポリマー、特に過フッ化スルホン酸塩、 − ポリ両性体。 更に望ましい実施例は、上記のポリマー物質、及び／又はポリマー液体に加え て、アナライト特異層がイオン選択結合部材や分子選択結合部材も含むことを提 示する。従って、アナライトの選択的抽出を可能にするために、アナライト特異 ポリマー層は、それ自体、対応結合部材を有するポリマーから成る一方、他方で は、ポリマー物質、及び／又はポリマー液体を含むことは、付加されるイオン選 択結合部材や分子選択結合部材に加えて、上記のような層についても可能である 。このような結合部材は、陽イオン／陰イオン／中性粒子のために錯体であるこ とが望ましい。この錯体は、錯体化、脂肪親和性を有する、感応層においてイオ ンや中性分子の運搬移動を可能にする。この錯体は、脂肪親和性を有し、陽イオ ン／陰イオン／中性粒子で帯電錯体や非帯電錯体を形成する。その上、陰イオン ／陽イオン交換物質は、同様に、層内でイオン移動を引き起こす層の成分を表わ す。錯体や陽イオン／陰イオン／中性粒子、及び脂肪親和特性を有する陰イオン ／陽 イオン交換物質は両方共、層内で共存する。 イオン選択膜やイオン選択電極、抽出プロセス、又はメッシュプロセスにおい て用いられるような脂肪親和特性を有する上記のイオン選択成分や分子選択成分 に関する文献において、多くの例が記述されている。 イオン選択成分の例を以下に列挙する。 − 陽イオン交換物質： ジアルキルリン酸塩、テトラアリニルホウ酸とその塩 、テトラフェニルホウ酸ナトリウム等のテトラフェニルホウ酸とその銀とアルカ リ塩。テトラフェニルホウ酸のフェニルコアは、非置換又は置換であることがで き、望ましくは、パラ配置において、モノクロロ置換される。 − 陽イオン交換物質： トリアルキルメチルアンモニウム塩、陽イオン金属錯 体。 − 陽イオンのための錯体、クラウンエーテル（アルカリ選択性）等のマクロサ イクル等のサイクル、天然抗生物質、バリノミシンポタジアム選択性、非アクチ ンアンモニウム選択性）、ジカルボキシル酸アミド等の非サイクル、（アルカリ ／高硬度イオンに対する高選択性）、トリドデシルアミン（Ｈ⁺−感応性）。 − 陰イオンのための錯体： グアニジニウム化合物、リン酸塩や硝酸塩等のオ キソ陰イオンの錯体等。 − 中性粒子のための錯体： ボロン酸（グルコース保有錯体）等のホウ酸誘導 体、カリキサレン（テトラクロルエチレン等の有機化合物の錯体）等。 更に、望ましい実施例は、可塑剤が固体ポリマーや半固体ポリマーに加えられ る。また、この可塑剤は、脂肪親和性を有することが望ましい。可塑剤の使用は 、文献から知られている。下記に例を示す。 − ｏ−ニトロフェニルオクチルエーテル等のエーテル、 − この場合、特にジカルボキシル酸ジエステル可塑剤等のエステル可塑剤、テ トラカルボキシル酸、テトラエステル可塑剤、ビス（２−エチルヘキシル）、セ バカート、リン酸やスルホン酸のジエステル等の少なくとも五つの炭素原子を一 般に有する脂肪族アルコールのエステル成分。 発明によれば、ポリマー、可塑剤、及びイオン選択成分や分子選択成分が用い られる場合、イオン選択成分や分子選択成分が各成分の以下の構成から成ること が望ましい。 重量比が２０〜４０％のポリマー材料、 重量比が５０〜７５％の可塑剤、 重量比が１〜１０％のイオン分子選選択成分 特に、ポリマー膜層が以下の構成を有することが望ましい。 重量比が３０〜３５％のポリマー材料、 重量比が６０〜６５％の可塑剤、 重量比が１〜５％のイオン分子選選択成分 非帯電核種と帯電核種に対して選択的である、電位差電極を製造するための先 行例に従って用いられるあらゆる膜と膜成分は、本発明によって提示されたアナ ライト特異ポリマー膜層を製造するためにも用いられる。この点で、以下の資料 から概要が得られる。 "CRC Handbook of ion-selective electrode: selectivity coefficients"/Ed . Umezawa Y.，CRC Press: Boca Raton，1990; in Company periodicals e.g.Se lectophpore（ionophore for ion-selective electrodes and optrodes）and Qu asts，Crowns and polyesters by Fluka Chemie AG. また、固体材料（結晶体、Ｆ^-のためにＥＵ²⁺でドープされたＬａＦ₃、多結晶 ＡＧ₂Ｓブランク等の単結晶体）、イオン電導体（ＮＡＳＩＣＯＮ等）、又はイ オン選択ガラス（ｐＨ−ｐＮａ電極ガラス等）が用いられる。 本発明の更なる変形例は、酵素含有層で付加的に上述しているようなアナライ ト特異ポリマー膜層を提供することである。このように、対応生物センサが生産 される。従って、本発明によれば、アナライト特異ポリ膜層上に、含有又は不動 の酵素を含む更に少なくとも一つの層が備えられ、必要ならば、酸化還元媒介体 も設ける。この生物センサの作動方法は、追加酵素含有層における酵素の生物触 媒作用の結果として、アナライト特異ポリマー膜層の電気的性質の変化の検出の 基づく。 層形成物質は、望ましくは、タンパク質、ポリサッカリド、合成ポリマー、又 は共ポリマーである、少なくとも一つのマクロ分子成分を含む。 望ましいポリマーの中で、コラーゲンとアルブミン等の非酵素タンパク質が挙 げられる。この種のタンパク質は、酵素の固定の膜を形成するために、交差結合 されている。 ポリサッカリドに関して、以下の例が挙げられる。 アルギン酸塩；ヒチン；ニトロセルロース、セルロースのエステルとエーテル 等のセルロースとその誘導体； 合成ポリマーの場合のように、重合中に無機触媒が存在しないという長所をポ リサッカリドが有するような中性ポリマー。ジエチルアミノエチルデキストラン （ＤＥＡＥ−Ｄｅｘｔｒａｎｅ）やポリエチレンイミンが用いられる。５，００ ０〜５００，０００のモル質量を有するポリサッカリド、望ましくは、５，００ ０〜５０，０００のモル質量が選択される。 適切なポリマーの中で、ポリアクリルアミドゲルが挙げられ、また、ビニルポ リマー、特にビニルアセテート、ポリビニルアルコール、望ましくは、ポリビニ ルブチラールである。 アミノ群等の機能群を含むポリウレタンとポリシロキサン（また、ヘテロポリ シロキサン）がふさわしい。 アルブミンの場合、グルタラルデハイドとそのオリゴマー等の二つの、又は多 数の機能試薬で、交差結合を行うことが望ましい。 グルタラルデハイドに関して、交差結合は露出時間に依存し、この露出時間は １０〜９０分の間であり、周囲温度で３０分が望ましい。 マトリクス成分に対する酵素の比率は、膜の拡散特性に関して重要である。こ の比率は、重量比で５〜１００％の範囲内にあり、望ましくは、１０〜５０％で ある。 酵素膜の機械的性質と接着性質は、膜形成溶液が多原子（イオン）価を有する とき、改善され、グリセリン、ソルビット、又はラクチットが望ましい。多原子 （イオン）価を有するアルコールの濃度は、容積で５〜３０％の範囲内がが望ま しい。 膜が形成される溶液内の多原子（イオン）価を有するアルコールやポリサッカ リドの存在は、固定化中の酵素作用のより保護させ、センサの寿命を伸ばすこと ができる。 固定酸化還元酵素に関して、酵素膜は、酵素の活性中心をリサイクルさせる酸 化剤や還元剤（フェロセン等）を含み得る。 また、酵素は、アナライト選択層上で、共有結合により固定させることができ る。これにより、アナライト選択膜が適切な機能群（ＯＨ、−ＮＨ₂、又は−Ｃ ＯＯＨ）を運ぶ場合、又は、適切な機能群を含む付加層がアナライト選択膜層上 に形成される場合、効果が現われ、酵素が追加層に結合される。 干渉乱れを減じるために、特質的な測定が実行される。この場合、ＡＳＩＳ間 の特異な信号が酵素の有無に関わらず測定される。 交差結合タンパク質や合成／天然ポリマーの更なる層が、酵素に付加される。 この層は、以下のように生物センサ特性を向上させる。 − 酵素の機能信頼性のための最適条件を確実にする、 − 生物センサの反応作用においてサンプルの緩衝容量の害的な影響を減少させ る、 − 生物センサの動的および線形範囲の調整を行う。 弱酸性群とｐｋ＜７に関する、緩衝器に対する緩衝容量の好ましくない影響を 抑制するために、サンプルの所定のｐｈ値で、付加層が機能群を運び、負に帯電 させなければならない。弱い基礎残基及びｐｋ＞７を有する緩衝器に対して、試 金状態の間、機能群を正に帯電させなければならない。 本願発明の特徴と利点は、以下の図面に基づく実施例の説明によって、明らか になる。 図１は、アナライト特異ポリマー膜層（化学センサー）を持つアナライト選択 センサーの第一実施例の概略構造を示している。 図２は、バイオセンサーの形をとったアナライト選択センサーの概略構造を示 している。 図３は、導体が厚い又は薄い層の形をとった、或はワイヤの形をとった測定電 極の配列の例を示している。 図４は、導体がディスク電極の形をとった測定電極の配列の例を示している。 図５は、複数のＩＤＥの形をとった測定電極の構造と、センサーのアドミタン スを測定するための測定配列とを、概略、示している。 図６は、溶液内のＫ+濃度を検出するためのバリノミシン（"valinomycin"）を 含有するＰＶＣ膜を用いて、ＩＤＥによるＡＳＳのアドミタンスＲｅ（Ｙ）の実 部分（"the real portion"）の依存状態を示している。その測定は、１００ｋＨ ｚで行われ、１ＭＮａＮＯ3は背景電解液として用いられた。 図７は、溶液内のＫ-濃度を検出するためのバリノミシン（"valinomycin"）を 含有する膜を用いて、二つの被覆ワイヤ電極によるＡＳＳのアドミタンスＲｅ（ Ｙ）の実部分（"the real portion"）の依存状態を示している。その測定は、１ ００ｋＨｚで行われ、１ＭＮａＮＯ3は背景電解液として用いられた。 図８は、溶液内のＮＨ4-濃度を検出するためのノンアクチン（"nonactin"）を 含有するＰＶＣ膜を用いて、ＩＤＥによるＡＳＳのアドミタンスＲｅ（Ｙ）の実 部分（"the real portion"）の依存状態を示している。その測定は、１００ｋＨ ｚで行われ、１ＭＮａＮＯ3は背景電解液として用いられた。 図９は、溶液のｐＨ値を検出するためのＥＴＨ−１９０７イオンフォレ（"ion ophore"）を含有するＰＶＣ膜を用いて、ＩＤＥによるＡＳＳのアドミタンス１ ／Ｒｅ（Ｙ）の実部分（"the real portion"）の相反値の依存状態を示している 。異なるｐＨ値の標準メルク緩衝液（"standard Merck buffers"）が用いられた 。その測定は、１００ｋＨｚで行われた。 図１０は、溶液内のＣａ2+濃度を検出するためのフルカ（"Fluka"）によるイ オンフォレ（"ionophore"）Ｃａ−ＩＶを含有するＰＶＣ膜を用いているＩＤＥ によるＡＳＳのアドミタンスＲｅ（Ｙ）の実部分（"the real portion"）の依存 状態を示している。その測定は、１００ｋＨｚで行われ、１ＭＮａＮＯ3は背景 電解液として用いられた。 図１は、本願発明に係わるアナライト選択センサー１の概略構造の断面図であ る。センサー１は、溶液４と直接接触しており、アナライト特異ポリマー膜層３ がイナートキャリア７に付けられるように構成されている。その感応層３の厚さ は０．１μｍから１ｍｍまでの間に設定されている。図１に係わる実施例におい て、電極５、６が、層３と直接接触している。図１の例では、この層は以下のよ うな構成物を有する。 − ３２％重量ポリマー材料 − ６６％重量可塑剤、及び − ２％重量イオン選択成分 アナライト特異ポリマー膜層のこのような構成で、以下のセンサーが作り出さ れた。 １．カリウム選択膜：高分子ポリ塩化ビニールの単独ポリマーが、ポリマー材料 として用いられた。プラスチック（"plasticer"）は、ｏ−ニトロフェニルオク チルエーテルである。天然抗生物質バリノミシン（"valinomycin"）という従来 から知られている成分が、カリウム選択成分として用いられた。 ２．アンモニウム選択膜：高分子ポリ塩化ビニールの単独ポリマーが、ポリマー 材料として用いられた。プラスチック（"plasticer"）は、セバシン酸ジブチル である。天然抗生物質バリノミシン（"valinomycin"）という従来から知られて いる成分が、アンモニウム選択成分として用いられた。 ３．Ｈ-選択膜：高分子ポリ塩化ビニールの単独ポリマーが、ポリマー材料とし て用いられた。プラスチック（"plasticer"）は、ｏ−ニトロフェニルオクチル エーテルである。イオンフォレ（"ionophore"）ＥＴＨ−１９０７（４−ノンア デシル ピリジン（"4-nonadecyl pyridine"））という従来から知られている成 分が、Ｈ+-選択成分として用いられた。 ４．Ｃａ2+選択膜：高分子ポリ塩化ビニールの単独ポリマーが、ポリマー材料と して用いられた。プラスチック（"plasticer"）は、ｏ−ニトロフェニルオクチ ルエーテルである。フルカ（"Fluka"）のＣａ−ＩＶ イオンフォレ（"ionophore "）（Ｎ、Ｎ−ジシクロヘキシル−Ｎ’、Ｎ’−ジオケタデシル−３−オクスパ ペンタネ ジアミド（"N,N-dicyclohexyl-N'，N'-dioctadecyl-3-oxpapentane diamide"））という従来から知られている成分が、Ｃａ2+選択成分として用いら れた。 図２は、図１における実施例と類似した本発明に係わるバイオセンサーの概略 構造を示している。図２に係わる実施例には、バイオセンサー２がキャリア７に 付けられたアナライト特異ポリマー膜８から成る。電極５、６には、境界面抵抗 を抑制する追加層１０が与えられている。この層１０は、引例 CH 677 295 によ るレドックス組（"redox pairs"）を形成する物質を含有する。更に図２の実施 例において、酵素含有ポリマー膜層９は、アナライト特異ポリマー膜８に直接に 付けられていないが、この二層８と９の間に、更に層９を層８により確実に接合 させるための層１１が設けられている。この例において、層１１は、カルボキシ ルまたはアシンされた（"carboxylised or aminised"）ＰＶＣから成り、且つ１ ０μｍから１ｍｍまでの厚さを持っている。酵素含有ポリマー膜層９の厚さは、 １μｍから１ｍｍまでの範囲内に設定することができる。好ましくは、この層９ の厚さは１０μｍから５００μｍの間に設定される。図２の例において、架け橋 蛋白質、合成、或は天然ポリマーの更に別の層１２が酵素を含有するポリマー膜 層９の上に付けられている。この層１２は、好適な方法でバイオセンサーの性質 を高める。尚、図２の例におけるこの層１２は、ナフィオン（"Nafion"）又はア セテートセルロース（"acetatecellulose"）から成り、１００μｍの厚さを有す る。 図２に示された構造に従い、以下のバイオセンサーが作り出された。 １．尿素用及びアミノ酸用バイオセンサーにおいて、酵素含有ポリマー膜層９が 、それぞれウレアーゼとアミノ酸オキシダーゼから成り、アナライト特異ポリマ ー膜層８は、アンモニウム選択ＰＣＶ膜（アンモニウム イオンフォレ("ammoniu m ionophores")）である。 ２．グルコース或はアセチルコリン（"acetylcolin"）バイオセンサーにおいて 、酵素含有ポリマー膜層９が、グルコース−オキシダーゼ或はアセチルコリンエ ステラーゼから成り、アナライト特異ポリマー膜層８は、ｐＨ選択ＰＶＣ膜（Ｈ +-イオンフォレ("ionophores")）である。 図３は、本発明に係わるセンサーに使用できる測定電極の配列の例を示してい る。 その層の電気性質の測定の実施に関して、好ましくは、電解槽を測定する二つ の基本タイプが、図３に示されるように区別されている。 １．二本の導体１１が共に層１３によってカバーされる。これによって層１３は 連続バルク位相（"continuous bulk phase"）を形成する。（図３ａ，３ｂ） ２．各導体１１が、層１３によってカバーされているが、これらの層１３は、如 何なる連続ブルク位相も形成していない。（図３ｃ、３ｄ） ３．一本の導体だけが、層１３によってカバーされている。 ケース１の場合（図３ａを参照）には、層１３（厚さｄ）の特性測定と導体１ １（導体間の最小距離ａ、接続線に沿った導体の最大幅ｂ）の特性測定との間の 均衡は、以下の二つの特性ケースに関して行なうことができる。 １．１ ａ、或はｂ、或は両方がｄより大きい、 １．２ ａとｂは、いずれもｄより小さい。 ケース１．１、２、及び３は、このような構成において、センサー棒が浸され るテスト溶液の伝導度における変化が、測定されたセンサーの出力信号に寄与す るという意味で、類似している。しかし、特異アナライト濃度の測定は、以下の 条件で依然として可能である。 − サンプルの背景伝導度が均一である。 − 用いられたアナライト特異膜の伝導度よりも、サンプルの背景伝導度が 、はるかに大きい。 − 公知の又は調整された伝導度の標準溶液中のセンサー特性を、溶液に おける測定の前と後に決定する。 − サンプルの伝導度の平行測定を行い、かつ、考慮に入れる。 ケース１．２は、センサー出力信号でのサンプルの体積の伝導度の比率が最小 の場合に対応している。これによって、測定された信号は主にアナライト選択層 のバルク伝導度に対応している。 本願発明は、基本的に以下の可能なセンサー構造を採用している。 Ａ ワイヤー電極（図３ｄ） センサーは、二本の金属ワイヤー１１から成る。その金属ワイヤーは、電気絶 縁ポリマー（例えば、ＴＦＰＥ，ＰＶＣ）あるいは無機（ガラス）層１４によっ て、そのワイヤーの端部までの全ての点が覆われている。そのポリマー或は層１ ４の厚さは５０μｍ以上であるが、１００μｍ以上がより好ましく、５００μｍ 以上がさらに好ましい。金属ワイヤーに代わって、同軸ケーブリも測定電極とし て用いることができる。各ワイヤー１１の一端は測定装置１５と接続されている 。アナライト選択層１３は、各ワイヤー１１の他端（暴露端）に付けられている 。好ましくは、このように形成されたアナライト選択層１３の厚さが、特に層の 伝導度が非常に低い場合に、ワイヤーの他の部分をカバーする絶縁層１４の厚さ よりも薄いことである。測定中では、層によってカバーされたワイヤーの部位は 、できるだけ互いに接近した形でテスト溶液に浸される（図３ｃ）。このような 構成の利点は、製作が極めて簡単なことである。 Ｂ ディスク電極（図４） 二本の互いに連結されたワイヤー或はストリップ（細片）１６は、図４に示さ れたような電気絶縁プラスチクブロック１７に押し付けられ、或は埋め込まれて いる。ブロックの一方側から突出した導体端部が測定装置１５と接続されている 。ブロック１７の他方側は、磨かれる。これによって、コレクター電極がプラス チクブロックの周辺面を含む面内にフラット面を形成する。アナライト選択層は 、同時に両電極に付けられるか、或は、別々に各電極に付けられる。このような センサー棒を、直接、テスト溶液に浸すことができ、或はＯ−リングによって微 流量計電解槽に押し付けることができる。 この構成の利点は、センサー棒が電極の測定表面を簡単に磨くことで、一新で きることの簡単さにある。 Ｃ デジタル間電極 二つのデジタル間電極（ＩＤＥ）或は導体ストリップ（細片）１９は、絶縁基 質２０に付けられている（図５）。後者は、特にポリマー・ストリップ（例えば 、ポリイミド("polyimide")）、ガラス、セラミクス（例えば、融解アルミ、シ タル("Sital")、またはサファイア）である。電極材料を、上記のアナライト特 異層２２のようなものから選ぶことができる。センサーチップの接触面と測定部 とを 接続する電極の領域は、電気リードと電極１９の感応面だけを除き、電気絶縁層 ２１によってカバーしなければならない。不動態化層２１は、ポリマー・フィル ム（例えば、珪素ゴム、高温橋かけポリイミドまたはフォトレジスト）、）か、 熱分解酸化珪素、ＣＶＤ−珪素チッ化物、または付けられたガラスフィルムのよ うな無機フィルムのどちらかである。 ＩＤＥを用いる利点は、同時に大きな周辺を含む電極（ａとｂの寸法を極微ス ケールまでに減少できる）の濃度配列の可能性にあり、これによって、小さな領 域での測定感度が増大される。電極写真製版、光学写真製版、またはスクリーン 印刷技術を使って電極を製造すれば、寸法ａ，ｂの最低域値が０．１μｍ、２μ ｍ、または５０μｍまでに到達可能である。電極ｈの厚さは、通常、０．０１μ ｍと１０ｍμとの間に設定される。不動態化から解除されるアナライト選択層２ ２は、ＩＤＥの測定面に付けられている。その層は電極１９の全ての感応面をカ バーしなければならない。その層の電気伝導度がかなり低い時（ＰＶＣによる親 油イオン−選択薄膜の抵抗が、例えば、１０8ΩCM2のレベルに到達することがで きる）、直接に溶液にさらされた電極の小さな部分でも、薄膜伝導度の確実な測 定を不可能にさせてしまう。なぜなら、その抵抗が薄膜自身の抵抗よりも低く、 これにより、その部分が測定回路の電流を短絡させるからである。 感応層が水を吸収し、且つ溶液と同一の伝導度を有する場合には、不動態化層 の質に対する要求はあまり重要ではなく、従って、不動態化は必要ない場合もあ る。カバー層を持つ測定電極の表面が、溶液に浸されたその電極の他の部分の領 域よりかなり大きい場合が、その例である。 寸法ａ，ｂ，及びｈを、１．２（ｓ．ｏ．）の比率が達成ができるように、で きるだけ選択すべきである。すなわち、層の厚さｄを、できるだけａ、ｂ、及び ｈより大きくすべきである。好ましくは、チップの中央部分をカバーする不動態 化層は測定層の厚さより大きい。この場合には、サンプルの背景伝導度中の変化 が、最小の程度で、選択層の伝導度の測定を妨害する。 しかし、本発明は、個々独立のアナライト探査棒を含むだけでなく、複式アナ ライト探査棒も含んでいる。この複式アナライト探査棒は、様々なアナライトの 特有な層でカバーされたセンサーユニット或はキャリアー上での複式の電極の組 み合せ或は統合によって作り出される。同様に、媒体選択性センサーを統合して 複式センサーユニットにすることができ、所謂、獲得される”指紋”に達する。 これは、サンプル溶液の各種構成物に対応する。その後、パターン認識の様々な 方法を用いて、対応するサンプル構成物を、各々の反応パターンと結合させるこ とができる。従って、複式センサーの好ましい構成は、超小型電子チップを、必 要なペア数を持つ上記の一体ディジタル電極と一緒に使用することを基本にして いる。各ペアは、適当な層でカバーされている。このような構成方法は、ＩＣ技 術と技術的に両立し、かつ、簡単に小型化できるという利点を有する。 伝導度の測定は、図１と図２に示された実施例に従って作り出されたセンサー で行われた。 複数の技術は、センサーのアドミアンス或はインピーダンスの測定に役立ち、 例えば、材料選択層の伝導度を測定することに役立つ。これらの技術は、基本的 にＤＣ技術とＡＣ技術とに分かれている。（Cooper，W．D.，Helfrick，A．D．E .，電子測定技術、VCH: Weinheim，Base，Cambridge，New York，1989）。ＡＣ 技術は、信号雑音比の減少を可能にし、且つ、特に、本願のイオン伝導度の場合 における、電極面の周辺における濃度分極を防止するので、一般的に好まれる。 生物極パルス技術、この技術はJohnson，D，E.とEnke C．G.の快速伝導測定の 為の生物極パルス技術、Analytical chemistry，1970，vol．42，pp.329-335に 記載されているが、この生物極パルス技術は、二者（ＤＣ，ＡＣ）択一的に、バ ルク伝導度の測定を行なう。この技術の利点は、それが素早く実施され得ること （１０μｍまで）であり、平行且つ遂次散乱の電気容量に関係がないことである 。 図５は、センサー、及び層の伝導度のアドミタンス（インピタンス）を測定す るための電気配列の最も簡単な例のひとつを示している。 負荷抵抗器ＲLが、調査されるセンサーと直列式に連結され、ＲLに印加された 電圧が出力信号を与える。ＡＣ入力電圧が印加される時に、このような配列を使 用する条件は、テストされるセンサーのインピデンス、Ｚsensorが、入力圧力が 、使われる周波数範囲内で、ＲLよりかなり大きいことである。この場合には、 負荷抵抗器方向の電流は主にセンサーのインピデンスで決まり、以下の公式に従 って容易に計算することができる。 Ｉ（ω）＝ Ｕ_out（ω）/Ｒ_L ここで、ωは入力電圧Ｕinの角周波数、Ｕoutは出力電圧である。 ＡＣ入力電圧が印圧される時、出力信号（電圧または電流）の振幅と位相が共 に周波数依存である。出力信号の分散（周波数依存）は、テストされたセンサー のＡＣインピタンスによって上記でセットされた条件に基づいて、主に決められ ている。センサーのアドミタンスは、次の公式で計算される。 右側の第一項が、センサーアドミタンスの実部分を示している。 センサーアドミタンスは、測定された出力信号と比例しており、ＲLと入力電 圧の振幅が既知という条件において、式（３）で計算することができる。 ある測定装置では、アドミタンスＹに代わって、センサのインピダンスＺを測 定する。あるシステムのインピダンスＺは、同伴アドミタンスの相反値を示す。 従って、インピダンス測定を、層の伝導度を分類するのに同様に用いることがで きる。 層伝導度中の変化に従うことができるように、本願発明の好ましい実施例にお いて、アドミタンスの測定、または、図５からの測定順番の出力信号の位相成分 の測定が利用される。これらの測定値は、同様に周波数に依存しており、且つこ の依存度は様々な周波数範囲内で変化する。ノーマルな操作周波数が選択され、 これらの要素を取入れ、センサー感度を最大限利用する目的で、測定装置に対す る要求を減らし、非特異干渉を抑制する。 接触測定における好ましい操作範囲は、周波数１Ｈｚから１００Ｈｚまでの間 にある。 薄膜伝導度の非接触測定のための好ましい周波数は、以下のようになる。 静電結合が使用される時、１ＭＨｚから１００ＭＨｚまで、 電磁結合が使用される時、１０Ｈｚから１０、０００Ｈｚまで。 実施例 １．ＩＤＥによるＡＳＳについて 二つの同一の対ディタル金属電極（Ｎｉ，ＰＴまたはＡｕ）が、０．５ｍｍの 厚さのセラミック基質上に真空蒸発によって作り出された。センサーチップの大 きさは５ｍｍから２０ｍｍまでに設定されている。よりよい付着のために、Ｐｔ 又はＡｕ電極の場合には、クロム（厚さ０．１μｍ）の中間層が付けられている 。各電極フィンガ（"finger"）は、幅が７０μｍ、長さが約１ｍｍであり、一対 の電極フィンガの間には、７０μｍの空間が設けられている。インピードメート リク（"impediometric"）変換器を形成する各電極の感応面は、およそ１ｍｍか ら１．５ｍｍの間にある。センサーの感応面を定義するために、そのチップの中 央部分が、ドオコニング（"Dow Corning"）珪素ゴムの層で保護されている。全 体のチップ配列は図５に、ほぼ、示されている。 ２．二つの被覆ワイヤー電極（ＣＷＥ）によるＡＳＳについて 直径１ｍｍ、長さ３ｃｍの銀ワイヤーが二本使われている。各ワイヤーの中央 部分が、ドオコニング（"Dow Corning"）珪素ゴムの層で保護されている。ワイ ヤーの両側において長さ５ｍｍの一部分が層に包まれていない。 イオン選択膜がＩＤＥとＣＷＥの感応面に付けられることは、ＴＨＦ中の膜成 分の溶液からの浸漬被覆（"dip-coating"）によって達成された。 センサーアドミタンスの測定は、図５における測定配列に対応するONO SOKKI 二波長検査偏光（"dual channel analyser"）CRF 940、或はロック−イン（"loc k-in"）増幅器EG & G 5209を使って行われた。 例１ バリノミシン含有ＰＶＣ膜で、複数のＩＤＥが被覆された。実部分Ｒｅ（Ｙ） 及びセンサーのアドミタンスの虚部分Ｉｍ（Ｙ）のカリウム濃度に対する依存度 は、０．０５Ｈｚから１００ｋＨｚまでの周波数範囲内でテストされた。１００ Ｈｚから１００ｋＨｚまでの周波数のＲｅ（Ｙ）は、膜伝導度に対応して、生長 カリウム濃度と一緒に増加することが観察された。その検出限界は、妨害イオン 電極としての硝酸ナトリウムの１０-5Ｍ、さらに１Ｍ範囲内にある。１００Ｈｚ の周波数において、ｐＫ+に反するＲｅ（Ｙ）の依存度は、１から４までの領域 におけるｐＫ+にとって、言わば、直線的であった（図６を参照）。 驚くべき事実は、出版物の数字に反して、センサーインピダンスの対応する容 量分Ｉｍ（Ｙ）は何も示さなかった。換言すれば、カリウム濃度に対する偶然の 依存度だけを示した。これは、他の例にもあてはまる。 例２ ＣＷＥ（被覆ワイヤー電極）によるＡＳＳは、バリノミシン含有ＰＶＣ膜を使 って、妨害イオン電極としての１Ｍ硝酸ナトリウムにおいて０から４までの領域 内でｐＫ+に対するＲｅ（Ｙ）の擬線形依存度を明らかにした。その依存度を、 １００ｋＨｚの周波数で測定した（図７を参照）。 例３ ＩＤＥ（ディジタル間電極）によるＡＳＳは、ノンアクチン含有ＰＶＣ膜を使 って、妨害イオン電極としての１Ｍ硝酸ナトリウムにおいて、ｐＮＨ4-に対する Ｒｅ（Ｙ）の擬線形依存度を明らかにした。１００ｋＨｚの周波数で測定した（ 図８を参照）。 例４ ＩＤＥ（ディジタル間電極）によるＡＳＳは、ｐＨ感度ＰＶＣ膜（イオンフォ レ("ionophore")ＥＴＨ １９０７）を使って、２から８まで範囲内でｐＨに対す るＲｅ（Ｙ）の擬線形依存度を明らかにした。１００ｋＨｚの周波数で測定した （図９を参照）。様々なｐＨ値の標準メルク（Merck）緩衝液を使用した。 例５ ＩＤＥ（ディジタル間電極）によるＡＳＳは、フルカ（"Fluka"）によるＣａ −ＩＶイオンフォレ（"ionophore"）含有ＰＶＣ膜を使って、妨害イオン電極と しての１Ｍ硝酸ナトリウムにおいて１０-7から０．１Ｍまでの範囲内でＣａ2+に 対するＲｅ（Ｙ）の依存度を明らかにした。１００ｋＨｚの周波数で測定した（ 図１０を参照）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カマーン カルル ドイツ連邦共和国 ミュンスター Ｄ− 48155 アカツィナーレ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 溶液と接触し、不活性キャリヤー（７）に設けられ、イオン的に伝導性を 有し、少なくとも二つの電極（５，６）に連結され、選択的に該溶液からアナラ イトを取り除く結合部材を含む少なくとも一つの液体、固体、又は半固体物質の アナライト特異層（３，８）から構成される、該溶液に含まれたイオンや物質の 定性検出、及び／又は、定量検出のためのアナライト選択センサ（ＡＳＳ）にお いて、 前記アナライトの吸収によって、電気抵抗、電導度、アドミタンス、又は インピーダンス等の、前記層（３，８）の電気的性質が変更されることを特徴と するアナライト選択センサ。 ２． 前記電極（５，６）は、前記アナライト特異層（３，８）と直接に接触し ており、二つ、又は四つの電極配列として構成されることを特徴とする請求項１ に記載のアナライト選択センサ。 ３． 前記電極（５，６）は、ワイヤー電極、ディスク電極、又はインターデジ タル電極（ＩＤＥ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアナ ライト選択センサ。 ４． 前記電極の材料は、電気伝導体、電気半導体、又は電気空孔点伝導体であ ることを特徴とする請求項１から請求項３までの少なくとも一つの項に記載のア ナライト選択センサ。 ５． 前記電極材料は、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、タンタル、チタ ン、クロム、銅、バナジウム、アルミニウムや電導ペーストと金属やグラファイ トの粒子を含むエポキシ樹脂、炭素基物質、又は高度ドープ処理シリコンや電導 ポリマーや、金属やグラファイトの粒子を含む構成電導ポリマーから選択される ことを特徴とする請求項４に記載のアナライト選択センサ。 ６． 前記電極の表面は、粗いことを特徴とする請求項５に記載のアナライト選 択センサ。 ７． 前記電極（５，６）は、前記キャリヤー（７）上に、直接に配置されるこ とを特徴とする請求項１から請求項６までの少なくとも一つの項に記載のアナラ イト選択センサ。 ８． 前記電極（５，６）と前記アナライト特異層（３，８）の間に、酸化還元 対が形成可能な少なくとも一つの物質を含む少なくとも一つの層（１１）が、更 に付加されることにより、相境界の電気抵抗が減少し、一定に保たれることを特 徴とする請求項１から請求項７までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選 択センサ。 ９． 前記キャリヤー（７）は、ガラス、紙、エポキシ樹脂、プラスチック、ポ リマー、サファイア、又はセラミックであることを特徴とする請求項１から請求 項８までの少なくとも一つの項に記載のアナライト特異センサ。 １０．前記キャリヤー（７）は、チューブの毛細管、又は閉じられた容器の内部 表面であることを特徴とする請求項１から請求項９までの少なくとも一つの項に 記載のアナライト選択センサ。 １１．前記アナライト特異層（３，８）は、前記アナライトを該溶液（４）から 抽出し、前記層（３，８）内に導くことが可能な液体であることを特徴とする請 求項１から請求項１０までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選択センサ 。 １２．前記液体は、クロロホルム、ヘキサン、トルエン等の非分極性液体から、 又は、芳香族炭化水素、及び／又は飽和脂肪族炭化水素から選択されることを特 徴とする請求項１１に記載のアナライト選択センサ。 １３．前記分析特異層（３，８）は、分子選択結合部材、又はイオン選択結合部 材を含む液体であるので、前記アナライトを選択的に該溶液（４）から抽出し、 前記層（３，８）内に導くことを特徴とする請求項１から請求項１２までの少な くとも一つの項に記載の分析センサ。 １４．前記アナライト特異層（３，８）は、ポリマーであるので、前記アナライ トを選択的に該溶液（４）から抽出し、前記層（３，８）内に導くことを特徴と する請求項１から請求項１０までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選択 センサ。 １５．前記アナライト特異層（３，８）は、分子選択結合部材、又はイオン選択 結合部材を含むポリマーであるので、前記アナライトを選択的に該溶液（４）か ら抽出し、前記層（３，８）内に導くことを特徴とする請求項１から請求項１０ までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選択センサ。 １６．前記ポリマーは、低有極性又は非分極性置換基を有する脂肪族主鎖を備え る単ポリマー、又は共ポリマーから構成されることを特徴とする請求項１４又は 請求項１５に記載のアナライト選択センサ。 １７．前記ポリマーは、ビニルハロゲン化物共ポリマーやビニリデンハロゲン化 物単又は共ポリマー等のアルキンを元にして生成される単ポリマー、共ポリマー 、又は単量体から選択され、また、該ハロゲン原子が塩素原子であることが望ま しいことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載のアナライト選択センサ 。 １８．前記ポリマーは、置換ポリオレフィン、ポリシラン、ポリシロキサン、ポ リホスファゼン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、及びセルロース誘 導体から選択されることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載のアナラ イト選択センサ。 １９．前記置換基は、水素、ハロゲン、ＮＯ₂、ＣＯＲ、ＣＯＯＲ、カルボキシ ル酸ニトリル群、カルボキシル酸アミド群、脂肪族／芳香族エーテル群、及び芳 香族／複素環式芳香族、の残基から選択されることを特徴とする請求項１６、請 求項１７、又は請求項１８に記載のアナライト選択センサ。 ２０．前記アナライト特異層（３，８）は、陽イオン錯体性質とイオン対分離性 質を備える、ポリホスファゼン、ポリシロキサン等のポリエチレンオキシドフィ ルムやポリマーであることを特徴とする請求項１４に記載のアナライト選択セン サ。 ２１．前記アナライト特異層（３，８）は、イオン混和剤としてアルカリ塩を、 望ましくは、ＣＦ₃ＣＯ₂−、ＣＦ₃ＳＯ₃−、Ｃ₆Ｆ₁₃ＳＯ₃−、Ｈｇｌ₃−、Ａｓ Ｆ₆−の陰イオンを有するリチウム塩を含むことを特徴とする請求項２０に記載 のアナライト選択センサ。 ２２．遊離アナライト分子存在下におけるチオフィン、ピロール、フェノール、 アニリン、アズレン、ナフタリン、アントラセン、及び、カルバゾール等の複素 環式芳香族化合物／芳香族化合物等から選択される重合可能な単量体の化学重合 、光化学重合、又は、電気化学重合等によって、前記ポリマーが生成され、且つ 、その後前記アナライトの分子が前記ポリマーから洗い流されるので、前記層の 生成中に、前記アナライトの「プリント」が分子スケール上に形成され、その後 前記「プリント」が前記アナライトに対する増加された親和力を有する結合部材 として作用することを特徴とする請求項１４に記載のアナライト選択センサ。 ２３．前記ポリマーは、錯体ポリマーであり、該錯体ポリマーの交差結合又は非 交差結合基礎ポリマーは、ポリスチロールに加えて、ポリアクリレート、ポリア クリルニトリト、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリシロキサン 、ポリサッカリド、改良セルロース、澱粉、リグニン、又は、キチンであり、ま た、 該ポリマーは、錯体群又はキレート群の存在下で形成されるので、アナライト特 異結合部材となることを特徴とする請求項１４に記載のアナライト選択センサ。 ２４．前記錯体群又はキレート群は、イミノジ酢酸、ヒドロキノリン、チオ尿素 、グアニジン、ジチオカルバマート、ヒドロキサム酸、アミドキシン、アミノリ ン酸、（環式）ポリアミノ、メルカプトール、及び１．３ジカルボニル、の残基 、かご化合物（例えば、シクロフェイン、クラウンエーテル、抗生物質、シクロ デキストリン等）、抗原や抗体、天然や合成ポリペプチド、レクチン、特に結合 タンパク質、脂質、及び、テンシドから選択されることを特徴とする請求項２３ に記載のアナライト選択センサ。 ２５．前記ポリマーは、陰イオン又は陽イオンと選択的に結合することができる 機能群（結合部材）を有するゲル、タンパク質、脂質、及びテンシド等のポリイ オンから選択され、該選択結合の間に前記ポリマーの構造上の変化が起こること を特徴とする請求項１４に記載のアナライト選択センサ。 ２６．前記ポリマーは、プロテオグリカン又は糖タンパク質から構成されること を特徴とする請求項２５に記載のアナライト選択センサ。 ２７．前記アナライト特異層（３，８）は、結晶質液体相から構成されることを 特徴とする請求項１４に記載のアナライト選択センサ。 ２８．前記アナライト特異層（３，８）は、第四アンモニウムイオンと更なるポ リイオンの間のポリイオン錯体から生成されることを特徴とする請求項１４に記 載のアナライト選択センサ。 ２９．前記ポリマーは、イオン交換物質又はイオンポリマーであることを特徴と する請求項１４に記載のアナライト選択センサ。 ３０．前記イオン交換物質又はイオンポリマーは、エチレン共ポリマー、アクリ ル酸、又はメタクリル酸、即ち、カルボキシエラストマー、テルポリマー、テル ポリマーエチレンプロピレンジエンスルホン酸、ポリアクリレート等の置換ポリ ビニル、特にポリアセテート、ブチラール、又はポリビニルイミダゾール、過フ ッ化ポリマー、特に過フッ化スルホン酸、ポリ両性体から選択されることを特徴 とする請求項２９に記載のアナライト選択センサ。 ３１．前記ポリマーは、更に、イオン選択結合部材、又は分子選択結合部材を含 むことを特徴とする請求項１４から請求項３０までの少なくとも一つの項に記載 のアナライト選択センサ。 ３２．前記結合部材は、陽イオン交換物質、陰イオン交換物質、陽イオン錯体、 陰イオン錯体、及び中性粒子錯体から選択されることを特徴とする請求項３１に 記載のアナライト選択センサ。 ３３．前記錯体は、クラウンエーテル、中性抗生物質、ジカルボキシル酸ジアミ ド、トリドデシルアミン、グアニジウム化合物、ホウ酸誘導体、カリキサレン、 シクロフェイン、脂質、テンシドから選択されることを特徴とする請求項３１又 は請求項３２に記載のアナライト選択センサ。 ３４．前記ポリマーは、更に、可塑剤を含むことを特徴とする請求項１４から請 求項３３までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選択センサ。 ３５．前記可塑剤は、ｏ−ニトロフェニルオクチルエーテル等のエーテル、ジカ ルボキシル酸ジエステル可塑剤等のエステル可塑剤、又はリン酸やスルホン酸の ジエステルから選択されることを特徴とする請求項３４に記載のアナライト選択 センサ。 ３６．前記アナライト特異層（３，８）は、１μｍ〜１ｍｍの厚さを有すること を特徴とする請求項１から請求項３５までの少なくとも一つの項に記載のアナラ イト選択センサ。 ３７．前記アナライト特異層（３，８）は、重量比が２０〜８０％のポリマー、 重量比が２０〜８０％の可塑剤、及び重量比が１〜６０％のイオン選択成分や分 子選択成分から構成されることを特徴とする請求項１から請求項３６までの少な くとも一つの項に記載のアナライト選択センサ。 ３８．前記アナライト特異層（３，８）の安定化を図るために、多孔質キャリヤ ー／マトリクス（フィルタペーパー、繊維材料、ガラス等）を用いることを特徴 とする請求項１から請求項３７までの少なくとも一つの項に記載のアナライト選 択センサ。 ３９．更に少なくとも一つの酵素含有層（９）が、前記アナライト特異層（３， ８）に付加されることを特徴とする請求項１から請求項３８までの少なくとも一 つの項に記載のアナライト選択センサ。 ４０．前記層（９）は、コラーゲン、アルブミン等の交差結合タンパク質、例え ばアルギン酸塩、ヒチン、又はニトロセルロース等のセルロースとその誘導体等 のポリサッカリド等の天然ポリマー、ビニルポリマー、ポリビニルアルコール、 ビニルアセテート等の合成ポリマー、ポリシロキサン、ポリアクリルアミド、ポ リウレタン等から選択されることを特徴とする請求項３９に記載のアナライト選 択センサ。 ４１．前記酵素は、前記層に固定されることを特徴とする請求項４０に記載のア ナライト選択センサ。 ４２．マトリクス成分に対する酵素の比率は、重量比で５〜１００％の範囲にあ ることを特徴とする請求項３９から請求項４１までの少なくとも一つの項に記載 のアナライト選択センサ。 ４３．追加層（１１）は、前記アナライト特異層（３，８）と前記酵素含有層（ ９）の間に付加され、また該追加層（１１）は、セルロース誘導体又はビニル誘 導体から構成され、機能群を有することにより、改良結合形態が得られることを 特徴とする請求項１から請求項４０までの少なくとも一つの項に記載のアナライ ト選択センサ。 ４４．前記アナライト特異層（３，８）又は前記酵素層（９）上に付加される追 加層（１２）は、エチレン共ポリマー、アクリル酸、又はメタクリル酸、即ち、 カルボキシエラストマー、テルポリマー、テルポリマーエチレンプロピレンジエ ンスルホン酸、ポリアクリレート等の置換ポリビニル、特にポリアセテート、ブ チラール、又はポリビニルイミダゾール、過フッ化ポリマー、特に過フッ化スル ホン酸、ポリ両性体から選択されることを特徴とする請求項１から請求項４３ま での少なくとも一つの項に記載のアナライト選択センサ。