JPS5885149A - 電極 - Google Patents
電極Info
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- JPS5885149A JPS5885149A JP56184616A JP18461681A JPS5885149A JP S5885149 A JPS5885149 A JP S5885149A JP 56184616 A JP56184616 A JP 56184616A JP 18461681 A JP18461681 A JP 18461681A JP S5885149 A JPS5885149 A JP S5885149A
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- electrodes
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/16—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
- G01N31/162—Determining the equivalent point by means of a discontinuity
- G01N31/164—Determining the equivalent point by means of a discontinuity by electrical or electrochemical means
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- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主に生化学的な微量分析において有用な電気
化学測定電極の構造に関する。
化学測定電極の構造に関する。
一般に血液、尿等の生体関連物体は、多数の成分を含有
している。このように多数成分中から目的成分のみを検
出する場合、他成分により妨害を受け、測定精度に悪影
響を及ぼすことが多い。
している。このように多数成分中から目的成分のみを検
出する場合、他成分により妨害を受け、測定精度に悪影
響を及ぼすことが多い。
例えば、血液中の成分であるグルコースを電気化学的に
測定する場合について述べる。グルコースは、グルコ〜
スオキンダーゼ酵素によって、水および酸素との反応で
Ｈ２Ｏ２を生成する。この時生成したＨ２Ｏ２量を電気
化学的に酸化して酸化電流を測定してグルコース量を測
定する場合において、血液中に存在するアスコルビン酸
、尿酸等も同様に酸化電流を生じる。そのため真のグル
コースによる酸化電流値を得ることができない。
測定する場合について述べる。グルコースは、グルコ〜
スオキンダーゼ酵素によって、水および酸素との反応で
Ｈ２Ｏ２を生成する。この時生成したＨ２Ｏ２量を電気
化学的に酸化して酸化電流を測定してグルコース量を測
定する場合において、血液中に存在するアスコルビン酸
、尿酸等も同様に酸化電流を生じる。そのため真のグル
コースによる酸化電流値を得ることができない。
このような場合、従来は、測定電極の前面にアスコルビ
ン酸、尿酸等の分子量の大きな分子は通過しにくいが、
Ｈ２Ｏ２のように分子量の小さな分子は通過しやすい膜
を設けてアスコルビン酸、尿酸などの妨害物質の影響を
小さくしてきた。
ン酸、尿酸等の分子量の大きな分子は通過しにくいが、
Ｈ２Ｏ２のように分子量の小さな分子は通過しやすい膜
を設けてアスコルビン酸、尿酸などの妨害物質の影響を
小さくしてきた。
本発明者らは、以前に白金等の導電層を高分子膜上にス
パッタリング等の蒸着方法によって形成させた高分子膜
を測定電極の前面に設けて、妨害物質を電気化学的に前
電解処理して妨害物質を除去する電極を提案した。本発
明は、このような新しい電極の構造をさらに改良するこ
とによって、より迅速、簡便に測定できる電極構造を提
供するものである。
パッタリング等の蒸着方法によって形成させた高分子膜
を測定電極の前面に設けて、妨害物質を電気化学的に前
電解処理して妨害物質を除去する電極を提案した。本発
明は、このような新しい電極の構造をさらに改良するこ
とによって、より迅速、簡便に測定できる電極構造を提
供するものである。
本発明者らが先に提案した測定電極において用いた電極
の断面模式図を第１図に示す。
の断面模式図を第１図に示す。
第１図において、１．２．３はそれぞれ目的物質測定電
極系（以後、測定電極系と略す）の作用電極、参照電極
、対極である。４，６．６はそれぞれ妨害物質除去電極
系（以後、除去電極系と略す）の作用電極、参照電極、
対極である。７は被検液、８，９はそれぞれ目的物質を
測定するために導電層１０を有する多孔質膜（目的物質
検知膜電極）と妨害物質を除去するために導電層１１を
有する多孔質膜（除去用膜電極）である。
極系（以後、測定電極系と略す）の作用電極、参照電極
、対極である。４，６．６はそれぞれ妨害物質除去電極
系（以後、除去電極系と略す）の作用電極、参照電極、
対極である。７は被検液、８，９はそれぞれ目的物質を
測定するために導電層１０を有する多孔質膜（目的物質
検知膜電極）と妨害物質を除去するために導電層１１を
有する多孔質膜（除去用膜電極）である。
ここで、除去電極系の電極６，６は電極ケース１２の外
にあり、被検液中に存在していた。この場合、除去電極
系が、作用電極と参照電極の２電極（２電極の場合、参
照電極を作用電極に対して対極ともいう）からなってい
る場合は問題ないが、作用電極、参照電極、対極の３電
棒からなる場合は、電極を被検液から引き上げた時、参
照電極がχ・４極より先に被検液より離れた場合に過大
電流が流れるため、保護回路を設けるか、電源を切るか
しなければ′、被検液に繰り返し浸せきして測定できる
電極として使用できない。又、除去電極系が電極ケース
１２の外にあっては取り扱い上も大変不便である。
にあり、被検液中に存在していた。この場合、除去電極
系が、作用電極と参照電極の２電極（２電極の場合、参
照電極を作用電極に対して対極ともいう）からなってい
る場合は問題ないが、作用電極、参照電極、対極の３電
棒からなる場合は、電極を被検液から引き上げた時、参
照電極がχ・４極より先に被検液より離れた場合に過大
電流が流れるため、保護回路を設けるか、電源を切るか
しなければ′、被検液に繰り返し浸せきして測定できる
電極として使用できない。又、除去電極系が電極ケース
１２の外にあっては取り扱い上も大変不便である。
本発明は、以上に示した従来の欠点を克服して、特に保
護回路を設けなくとも、又、被検液から引き上げ及び浸
せきの繰り返し動作が電源を切らなくとも出来るように
、°測定電極系と除去電極系を１つの電極ケース内に構
成して、測定可能にしたものである。
護回路を設けなくとも、又、被検液から引き上げ及び浸
せきの繰り返し動作が電源を切らなくとも出来るように
、°測定電極系と除去電極系を１つの電極ケース内に構
成して、測定可能にしたものである。
すなわち、本発明は、目的物質測定電極系と、目的物質
測定上妨害となる物質を電気化学的に処理する妨害物質
除去電極系を有し、これら電極系の中の少なくとも２つ
の参照電極を電極内部に含有された１つの電解質溶液保
持室に存在させ、かつ妨害物質除去電極系の対極を前記
保持室の外に存在させたことを特徴とする一体型の電極
である。
測定上妨害となる物質を電気化学的に処理する妨害物質
除去電極系を有し、これら電極系の中の少なくとも２つ
の参照電極を電極内部に含有された１つの電解質溶液保
持室に存在させ、かつ妨害物質除去電極系の対極を前記
保持室の外に存在させたことを特徴とする一体型の電極
である。
第２図に本発明の電極構成例を断面模式図で示した。こ
こでは２つの参照電極を電極内部の電解質溶液保持室に
存在させた場合を示した。
こでは２つの参照電極を電極内部の電解質溶液保持室に
存在させた場合を示した。
１３．１４．１５はそれぞれ測定電極系の作用電極、参
照電極、対極である。１６，１７．１８はそれぞれ除去
電極系の作用電極、参照電極、対極である。
照電極、対極である。１６，１７．１８はそれぞれ除去
電極系の作用電極、参照電極、対極である。
本発明の特徴は、電極ケース２４内の電解質溶液保持室
に除去電極系と測定電極系の参照電極が存在し、かつ除
去電極系の対極は、保持室の外にあることである。対極
の位置は、第２図あるいは第３図のような位置が取り付
けやすいが、保持室１９の外にあればよい。
に除去電極系と測定電極系の参照電極が存在し、かつ除
去電極系の対極は、保持室の外にあることである。対極
の位置は、第２図あるいは第３図のような位置が取り付
けやすいが、保持室１９の外にあればよい。
なお、第３図の電極２５〜３ｏは、第２図の電極１３〜
１８にそれぞれ対応する。また、第２゜３図においては
、測定電極系を３電極について示したが、作用電極、参
照電極の２電極でもよい。
１８にそれぞれ対応する。また、第２゜３図においては
、測定電極系を３電極について示したが、作用電極、参
照電極の２電極でもよい。
２０．２１はそれぞれ多孔質膜であシ、その表面に白金
、金等の金属、あるいは金属酸化物、カーボン等の導電
層２２．２３を有している。導電層２２．２３はそれぞ
れ作用電極１３．１６と電気的Ｖζ導通しているので作
用電極となる。
、金等の金属、あるいは金属酸化物、カーボン等の導電
層２２．２３を有している。導電層２２．２３はそれぞ
れ作用電極１３．１６と電気的Ｖζ導通しているので作
用電極となる。
多孔質膜２０．２１のいずれがあるいはその両方に、測
定目的によって酵素、オルガネラ、微生物等の蛋白質含
有物質を固定化することができる。
定目的によって酵素、オルガネラ、微生物等の蛋白質含
有物質を固定化することができる。
以Ｆのように、両電極系を一つの電極の中に組み込んだ
一体型電極構造にすることによって、最初に両電極系に
電位を印加して、残余電流値が一定値に達した後、被測
定液に繰り返し浸せきして目的物質の濃度を測定するこ
とができ、妨害物質を十分除去することができる。又、
一体化するこ−とによって取扱いが容易になる。
一体型電極構造にすることによって、最初に両電極系に
電位を印加して、残余電流値が一定値に達した後、被測
定液に繰り返し浸せきして目的物質の濃度を測定するこ
とができ、妨害物質を十分除去することができる。又、
一体化するこ−とによって取扱いが容易になる。
以下、本発明の詳細な説明する。
厚さ１０μｍのポリカーボネート多孔質膜の片面に厚さ
約１ｏｏｏλの白金層をスパッタリングにより形成した
。この多孔質膜を４枚作製し、２枚にグルコースオキシ
ダーゼ酵素をグルタルアルデヒドで固定化した。
約１ｏｏｏλの白金層をスパッタリングにより形成した
。この多孔質膜を４枚作製し、２枚にグルコースオキシ
ダーゼ酵素をグルタルアルデヒドで固定化した。
第１図および第２図に示したそれぞれ多孔質膜８．２０
に酵素を固定化した多孔質を白・金層が各ハ 々の作用電極１，１３に接するように配置させ、次に残
りの２′枚の多孔質膜を第１図および第２図の９，２１
の位置に配置して、同様に電極４，１６と多孔質膜の白
金層が接するようにした。ここで、作用電極、対極には
白金を用い、参照電極として銀−塩化銀電極を用いた。
に酵素を固定化した多孔質を白・金層が各ハ 々の作用電極１，１３に接するように配置させ、次に残
りの２′枚の多孔質膜を第１図および第２図の９，２１
の位置に配置して、同様に電極４，１６と多孔質膜の白
金層が接するようにした。ここで、作用電極、対極には
白金を用い、参照電極として銀−塩化銀電極を用いた。
第１図の電極において、測定電極系１，２．３は、最初
に電圧を印加した後、被検液から電極を取り出しても連
続測定できるが、除去電極系４゜６．６は、被検液から
取り出す毎に電圧印加を切って測定した。
に電圧を印加した後、被検液から電極を取り出しても連
続測定できるが、除去電極系４゜６．６は、被検液から
取り出す毎に電圧印加を切って測定した。
第２図の電極では、測定電極系１３．１４．１５と、除
去電極系１６，１７．１８に最初に電圧を印加した後、
被検液に繰り−返し浸せきして連続測定できた。
去電極系１６，１７．１８に最初に電圧を印加した後、
被検液に繰り−返し浸せきして連続測定できた。
第１図および第２図のそれぞれ測定電極系、除泥
去電極にｏ、６ｖｖｓ Ａｙ／ＡｙＣｆｌ の電圧を
印加した。
印加した。
ハ
第２図の電極をグルコース濃度１ｏ−２モル／Ｌの血液
に直接浸せきして測定したところ、グルコース濃度に対
応する一定の電流値を示すのに約１０秒を要した。一方
、第１図の電極では、直接、グルコース含有液に浸せき
することができないので、あらかじめ電解質溶液中に電
極を浸せきしておき、注射器で電解質溶液中に血液を注
入して測定したため、電極を浸せきしてから、一連の繰
作である除去電極系への電圧印加、血液のサンプリング
。
に直接浸せきして測定したところ、グルコース濃度に対
応する一定の電流値を示すのに約１０秒を要した。一方
、第１図の電極では、直接、グルコース含有液に浸せき
することができないので、あらかじめ電解質溶液中に電
極を浸せきしておき、注射器で電解質溶液中に血液を注
入して測定したため、電極を浸せきしてから、一連の繰
作である除去電極系への電圧印加、血液のサンプリング
。
注入の後、一定の電流値を示すのに要した時間は約６０
秒であった。又、いずれの測定においても、妨害物質に
よる電流値の増加はほとんどみられなかった。
秒であった。又、いずれの測定においても、妨害物質に
よる電流値の増加はほとんどみられなかった。
以上のように、本発明の電極は、直接被検液中に浸せき
して迅速、簡便に測定でき、電極先端部を洗浄するのみ
で繰り返して測定できるので、特に生化学的な分析分野
において大変有用な電極である。
して迅速、簡便に測定でき、電極先端部を洗浄するのみ
で繰り返して測定できるので、特に生化学的な分析分野
において大変有用な電極である。
第１図は被検液中に浸せきされている従来例の電極の断
面模式図である。第２，３図は本発明の電極の構成例を
示す断面模式図である。 １３・・・・・・測定電極系の作用電極、１４・・・・
・同参照電極、１５・・・・・・同対極、１６・・・・
・・除去電極系の作用電極、１７・・・・・・同参照電
極、１８・・・・・同対極、１９・・・・・・被検液、
２４・・・・・・電極ケース。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 た Ｓ 図 梶 ａ） −介
面模式図である。第２，３図は本発明の電極の構成例を
示す断面模式図である。 １３・・・・・・測定電極系の作用電極、１４・・・・
・同参照電極、１５・・・・・・同対極、１６・・・・
・・除去電極系の作用電極、１７・・・・・・同参照電
極、１８・・・・・同対極、１９・・・・・・被検液、
２４・・・・・・電極ケース。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 た Ｓ 図 梶 ａ） −介
Claims (2)
- （１） 目的物質測定電極系と、目的物質測定上妨害
となる物質を電気化学的に処理する妨害物質除去電極系
を有し、これら電極系の中の少なくとも２つの参照電極
を電極内部に含有された１つの電解質溶液保持室に存在
させ、かつ妨害物質除去電極系の対極を前記保持室の外
に存在させたことを特徴とする電極。 - （２） 目的物質測定電極系および妨害物質除去電極
系あるいはその一方の電極系の近傍に少なくとも蛋白質
含有物質が固定化されている特許請求の範囲第１項記載
の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184616A JPS5885149A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184616A JPS5885149A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885149A true JPS5885149A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16156335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184616A Pending JPS5885149A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332479A (en) * | 1991-05-17 | 1994-07-26 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Biosensor and method of quantitative analysis using the same |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP56184616A patent/JPS5885149A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332479A (en) * | 1991-05-17 | 1994-07-26 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Biosensor and method of quantitative analysis using the same |
| US5382346A (en) * | 1991-05-17 | 1995-01-17 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Biosensor and method of quantitative analysis using the same |
| US5496453A (en) * | 1991-05-17 | 1996-03-05 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Biosensor and method of quantitative analysis using the same |
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