JPS5928357Y2 - Medical FET sensor - Google Patents

Medical FET sensor

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Publication number
JPS5928357Y2
JPS5928357Y2 JP10446378U JP10446378U JPS5928357Y2 JP S5928357 Y2 JPS5928357 Y2 JP S5928357Y2 JP 10446378 U JP10446378 U JP 10446378U JP 10446378 U JP10446378 U JP 10446378U JP S5928357 Y2 JPS5928357 Y2 JP S5928357Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fet
sensor
medical
gate
hollow member
Prior art date
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Expired
Application number
JP10446378U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5521744U (en
Inventor
喜代男 島田
誠 矢野
亨一郎 柴谷
Original Assignee
株式会社クラレ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社クラレ filed Critical 株式会社クラレ
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案はゲート部に選択的感応膜を有するゲート絶縁型
電界効果トランジスタ(以下FETという)を使用した
医療用FETセンターに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a medical FET center using an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as FET) having a selectively sensitive film in the gate portion.

近年生理学、医学の分野で血液に代表される体液中の物
質、例えば水素、ナトリウム、カリウム等のイオン、酸
素、炭酸ガス等のガス、その化グルコース、ラクトース
類の糖類、ホルモン、酵素、抗体等の濃度測定が頻繁に
行われるようになった。
In recent years, in the fields of physiology and medicine, substances in body fluids such as blood, such as ions such as hydrogen, sodium, and potassium, oxygen, gases such as carbon dioxide, their derivatives, glucose, lactose, hormones, enzymes, antibodies, etc. Concentration measurements have become more frequent.

上記物質の測定のための種々の測定方法が検討されてい
るが、その中でも特開昭51−139289号で開示さ
れたゲート部に特定の物質を選択的に吸着もしくは配位
または透過する感応膜を有するゲート絶縁形FETは超
小型化の容易なこと、測定回路が簡単で装置が安価なこ
と、ゲート部の選択感応膜を変えることにより種々の物
質の測定が可能となること等の理由により、医療用セン
サーとして非常に有望なものである。
Various methods for measuring the above-mentioned substances have been studied, and among them, a sensitive membrane that selectively adsorbs, coordinates, or permeates a specific substance at a gate portion is disclosed in JP-A No. 51-139289. Gate insulated FETs are easy to miniaturize, the measurement circuit is simple and the equipment is inexpensive, and various substances can be measured by changing the selectively sensitive film in the gate area. , which is very promising as a medical sensor.

しかしながら生体成分、その中でも特に血液中の成分の
連続測定などにはセンサーを直接血管内に挿入して測定
するのが普通である。
However, for continuous measurement of biological components, especially components in blood, it is common to insert a sensor directly into a blood vessel.

本願考案者らはFETセンサーを上記目的に使用するた
め、実願昭52−119745号(取り下げ昭和53年
11月27日)で血液適合性の優れた中空部材、例えば
カテーテールなどの中空部材の先端にFETのゲート部
以外の電極部を挿入し、該電極部と中空部材の内壁の隙
間に耐水性の電気絶縁接着剤を液密に埋めた医療用セン
サーり開示した。
In order to use the FET sensor for the above purpose, the inventors of the present invention proposed a hollow member with excellent blood compatibility, such as a catheter at the tip of a hollow member such as a catheter disclosed a medical sensor in which an electrode part other than the gate part of an FET is inserted, and a water-resistant electrical insulating adhesive is liquid-tightly filled in the gap between the electrode part and the inner wall of a hollow member.

本願考案者らは上述のセンサーの外部に更に、抗凝血性
のポリマーで被覆した後、犬の大腿部動脈及び静脈に挿
入して、血液中成分の連続モニターを行ったところ、数
十分から数時間以内にセンサーの感度が非常に低下し、
安定した測定値を得ることができなかった。
The inventors coated the outside of the above-mentioned sensor with an anticoagulant polymer, and then inserted it into the femoral artery and vein of a dog to continuously monitor blood components. Within a few hours, the sensitivity of the sensor becomes very low.
It was not possible to obtain stable measurement values.

かかる不安定なセンサーは生体モニタリング用センサー
としては信頼性に乏しく実用困難である。
Such unstable sensors have poor reliability and are difficult to put into practical use as biological monitoring sensors.

本願考案者らは、上記センサーの構造を徹底的に検討し
た結果、上記センサーのゲート部が中空部材端部より突
出しているためゲート部周辺で血液滞溜が起り、異物反
応が促進される結果、短時間でゲート部で凝血が起ると
推定し血液滞溜のない構造のセンサーを提供すべく鋭意
検討の結果本考案に到達したものである。
As a result of a thorough study of the structure of the sensor, the inventors of the present application found that because the gate part of the sensor protrudes from the end of the hollow member, blood pools around the gate part and foreign body reaction is accelerated. We assumed that blood clots would occur at the gate in a short period of time, and as a result of intensive research, we arrived at the present invention in order to provide a sensor with a structure that does not allow blood to accumulate.

すなわち本考案は側面に少なくとも1ケの開孔を有する
中空部材の内部にゲート絶縁型電界効果トランジスタが
ゲート部を該開孔付近に位置するよう挿入されてなり、
該トランジスタのゲート部以外は中空部材内部に封入し
た耐水性接着剤に埋没され、かつゲート部は親水性高分
子材料で被覆されていることを特徴とする医療用FET
センサーである。
That is, in the present invention, a gate insulated field effect transistor is inserted into a hollow member having at least one opening on the side surface with the gate portion located near the opening,
A medical FET characterized in that the transistor other than the gate part is buried in a water-resistant adhesive sealed inside a hollow member, and the gate part is covered with a hydrophilic polymer material.
It's a sensor.

かかる構造によりFETのゲート部での凝血が防止でき
、長時間安定な測定ができるようになった。
This structure prevents blood from coagulating at the gate of the FET, making it possible to perform stable measurements over a long period of time.

次に本考案の医療用FETセンサーの構造の一例を図面
にて説明する。
Next, an example of the structure of the medical FET sensor of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は側面に開孔8を有する中空部材、例えば血管カ
テーテル2の内部にFET1のゲート部3が該開孔付近
に位置するよう挿入されている。
In FIG. 1, a hollow member having an opening 8 on its side surface, for example, a blood vessel catheter 2, is inserted into the inside of the catheter 2 so that the gate portion 3 of the FET 1 is positioned near the opening.

FETの電極部4、リード線5は開孔部から離れている
事が好ましく、開孔8は電極部にまで達しない方がよい
It is preferable that the electrode part 4 and the lead wire 5 of the FET be separated from the opening, and the opening 8 should not reach the electrode part.

FETと開孔部付近のカテーテル内壁とは耐水性接着剤
6でシールするが、カテーテル先端部及び開孔部付近は
エッヂがなく丸みを帯びている事が凝血を防ぐために特
に好ましい。
The FET and the inner wall of the catheter near the aperture are sealed with a water-resistant adhesive 6, and it is particularly preferable that the tip of the catheter and the vicinity of the aperture be rounded without edges to prevent blood clotting.

接着剤には、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系
、アクリル樹脂系、シリコンゴム系の樹脂等が使えるが
、シリコンゴム系が使い易さの点で好ましい。
As the adhesive, epoxy-based, urethane-based, polyester-based, acrylic resin-based, silicone rubber-based resins, etc. can be used, but silicone rubber-based resins are preferred in terms of ease of use.

ゲート部3は親水性ポンマー7で保護されており、保護
面がカテーテルの外形とほぼ同様の面となる事が凝血防
止のために好ましい。
The gate portion 3 is protected by a hydrophilic pommer 7, and it is preferable for the protective surface to be approximately the same as the external shape of the catheter in order to prevent blood clots.

ゲート部に被覆される親木性ポリマーは特定の物質と反
応したり吸着したりする機能をもたない極めて一般的な
ポリマーでありそれらは含水率10%以上のポリマーで
ある。
The wood-philic polymer coated on the gate portion is a very general polymer that does not have the function of reacting with or adsorbing a specific substance, and these polymers have a water content of 10% or more.

これより含水率が低すぎるとセンサーの応答時間が長く
なりヌドリフトも起りやすくなるので好ましくない。
If the water content is too low, the response time of the sensor becomes longer and drift tends to occur, which is not preferable.

さらに好ましくは、含水率は30〜90%である。More preferably, the water content is 30-90%.

ここで含水率とはFETゲート部の感応膜上のコート層
を作るのと同じ条件で作成したポリマー皮膜を絶乾後3
7℃純水中に24時間浸漬し、表面の水を拭って秤量し
た重量をWl、絶乾時の重量をW2とすると で定義される量である。
Here, the moisture content refers to the polymer film created under the same conditions as the coating layer on the sensitive film of the FET gate.
This is the amount defined by immersing it in pure water at 7° C. for 24 hours, wiping off the water on the surface, and weighing it, where Wl is the weight, and W2 is the weight when completely dry.

即ち含水率とはFETに被覆される膜自体の性質であり
、実際にFETに被覆されている膜の含水率ではない。
That is, the water content is a property of the film itself that coats the FET, and is not the water content of the film that actually coats the FET.

しかしFETセンサーは使用時に水中に浸されるのでこ
の含水率とほぼ゛同一の状態となる。
However, since the FET sensor is immersed in water during use, the water content is almost the same as this.

かかる親水性ポリマーとしては例えばポリエーテル、ア
クリル酸、メタアクリル酸ポリマー、セルロース、ゼラ
チン、マレイン酸ポンマー等の種々のポリマーからなる
ものが用いられるが、好ましくはポリβヒドロキシエチ
ルメタクリレート(p。
Such hydrophilic polymers include various polymers such as polyether, acrylic acid, methacrylic acid polymers, cellulose, gelatin, and maleic acid polymers, but preferably poly-β-hydroxyethyl methacrylate (p.

HEMA) 、ポリジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、等に代表される親水性ポリメタクリル、ポリアクリ
ルアミド、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン
、ポリビニルアルコールなどである。
Hydrophilic polymethacrylic typified by HEMA), polydimethylaminoethyl methacrylate, polyacrylamide, polyvinylpyridine, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, and the like.

これらのポリマーは単独重合体だけでなく、他の共重合
性モノマーとの共重合体であってもよい。
These polymers may be not only homopolymers but also copolymers with other copolymerizable monomers.

これらのポリマーの中で、特に血液を測定対象とするに
は凝血防止の点からポリヒドロキシエチルメタクリレー
ト系のポリマー又はポリビニルアルコール系のポリマー
が好ましい。
Among these polymers, polyhydroxyethyl methacrylate-based polymers or polyvinyl alcohol-based polymers are preferred from the viewpoint of preventing blood clotting, especially when blood is to be measured.

又より一層凝血防止を高めるためにこれらの重合体にヘ
パリン化を施してもよい。
These polymers may also be heparinized to further enhance anticoagulant properties.

ゲート部に被覆した親水性ポリマーは測定時水中に浸漬
されているので水10〜90%を含有したヒドロゲルの
状態となっている。
Since the hydrophilic polymer coated on the gate portion is immersed in water during the measurement, it is in the state of a hydrogel containing 10 to 90% water.

第2図はFETセンサー1がサポート9で保護されてい
る構造である。
FIG. 2 shows a structure in which the FET sensor 1 is protected by a support 9.

かかるサポートを使用することによりFETのカテーテ
ル内への挿入が容易となる。
Use of such a support facilitates insertion of the FET into the catheter.

このようなサポートは先端が滑かな形状、例えば円錐状
が好ましく、これらはメタクリレート樹脂、ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂等の生体為害性のない材料を用
いることができる。
Such a support preferably has a smooth tip, for example, a conical shape, and may be made of a material that is not harmful to living organisms, such as methacrylate resin, polyester resin, or vinyl chloride resin.

本実施例の他に中空部材2内に複数のFETセンサー1
0.11を挿入した第3図及び第4図に示される複合セ
ンサーにも使用できることはいうまでもない。
In addition to this embodiment, there are a plurality of FET sensors 1 inside the hollow member 2.
It goes without saying that it can also be used in the composite sensor shown in FIGS. 3 and 4 in which 0.11 is inserted.

上述の構造の医療用FETセンサーはFETを血管内に
挿入して長時間使用する医療用センサーとして始めて実
用化可能となったのである。
The medical FET sensor having the above-described structure has become practical for the first time as a medical sensor in which the FET is inserted into a blood vessel and used for a long period of time.

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

図面は本考案の医療用FETセンサーの一例であり、第
1図は中空部材中にFETセンサーが挿入されている例
であり、第2図はFETセンサーがサポートで保護され
ている例であり、第3図及び第4図は中空部材中に複数
のセンサーが挿入された複合センサーの例である。 1・・・・・・FETセンサー、2・・・・・・中空部
材、3・・・・・・FETゲート部、6・・・・・・耐
水性接着剤、7・・・・・・親水性ポリマー、8・・・
・・・開孔。
The drawings are an example of the medical FET sensor of the present invention, FIG. 1 is an example in which the FET sensor is inserted into a hollow member, and FIG. 2 is an example in which the FET sensor is protected by a support. FIGS. 3 and 4 are examples of a composite sensor in which a plurality of sensors are inserted into a hollow member. 1...FET sensor, 2...Hollow member, 3...FET gate part, 6...Water resistant adhesive, 7... Hydrophilic polymer, 8...
...Open hole.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 側面に少なくとも1ケの開孔を有する中空部材の内部に
ゲート絶縁型電界効果トランジスタがゲート部を該開孔
付近に位置するよう挿入されてなり、該トランジスタの
ゲート部以外は中空部材内部に封入した耐水性接着剤に
埋没され、かつゲート部は親水性ポリマーで被覆されて
いることを特徴とする医療用FETセンサー
A gate insulated field effect transistor is inserted into a hollow member having at least one opening on a side surface with a gate portion located near the opening, and the transistor other than the gate portion is sealed inside the hollow member. A medical FET sensor characterized by being embedded in a water-resistant adhesive and having a gate portion covered with a hydrophilic polymer.
JP10446378U 1978-07-28 1978-07-28 Medical FET sensor Expired JPS5928357Y2 (en)

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JPS5521744U JPS5521744U (en) 1980-02-12
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671288A (en) * 1985-06-13 1987-06-09 The Regents Of The University Of California Electrochemical cell sensor for continuous short-term use in tissues and blood

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JPS5521744U (en) 1980-02-12

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