JPS61165662A

JPS61165662A - フローセル

Info

Publication number: JPS61165662A
Application number: JP52586A
Authority: JP
Inventors: Kichiji Karasawa; 唐沢　吉治; Akiko Katori; 香取　暁子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1986-07-26

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被測定物質を連続的に測定できる、いわゆる
フローセルに関したものであり、その中でも、被測定物
質を検知する方法が化学的であるもののフローセルに関
する。

〔従来の技術〕

最近、理化学的分析計や医療分析計において、フローセ
ルを用いて被測定物質を連続的に計測することが盛んに
なってきた。この方法は、流体中に存在する被測定物質
を検知する検知器を備えた測定部、いわゆるフローセル
に導き、被測定物質が存在する流体を止めることなく連
続的に測定する方法である。この方法は従来のバッチ式
の測定洗浄して次の測定に備える方法に比べ、簡便、迅
速、試料が少なくて済むなどの利点があるため、最近各
方面で多用されている。特に多数の試料を迅速に測定し
なければならない医療分析計において、その効果は大き
い。

通常、このフローセルは、その使用する検知器の種類に
より２種類に分類される。すなわち、吸光度、温度、圧
力、電導層などの物理量の変化を検知する検知器を備え
たもの、および、グルコース、尿素、尿酸、アンモニア
、アンモニウム、０２、Ｈ２Ｏ２，ＣＯ２，に＋ｓ　Ｎ
ａ”、ＣＱ−、ＣＮ−などの化学量の変化を検知する検
知器を備えたものである。前者の検知器は消耗したり、
損傷する部分がほとんどないため検知器の寿命は長い、
従って５通常検知器はセルの流路内に完全に挿入されて
いたり、あるいは接着などの方法によりセルと一体化さ
れているため、被検知物質やそれが存在する流体が検知
器とセルとの接する面より漏出が消耗、損傷するため、
これらを交換する必要が生しる。このため、通常検知器
とセルとは分離できるような構造となっているため、そ
の構造に起因する種々の問題が生じる。このため、この
種のフローセルにおいては次のような条件が満足するこ
とが必要である。

（１）セルと検知器の接触面のシールが完全で、流路中
に流体が漏出しない。

（２）検知器の部分で流体が滞流することなく通過する
こと、いわゆる「切れ」の良いこと。

（３）制作が容易であること。

上記の観点より第１図の（ａ）、（ｂ）に示すような従
来のフローセルを検知すると、以下のような欠点がある
。まず第１図（ａ）のようなフローセルにおいては、検
知器１の感知面２はフローセル中の試料の流路に突出し
ており、Ｏ−リング３などにより検知器の感知器の根本
でシールされている。このタイプのフローセルではシー
ルは比較的良好であるが６の部分において滞流が起りや
すい。また、流体力学的観点より、フローセルの流路５
は細いことが望ましいが、検知器を流路中に突出させる
ために、検知器を超小型にすることが要求されるため、
その性能が低下したり、あるいは製作が困難となる。

また第１図（ｂ）に示めすように検知器１が流路の外側
にあるものはシールが困難で、流体が漏出しやすく、７
の部分で滞流しやすい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的はこれらの欠点を鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、シール性が良好で、流体
が滞流せず、かつ検知器がかなり大きくても使用できる
ため製作が容易なフローセルを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要点を第２図に示〆す。すなわち、検知器１の
感知面２を湾曲することに裏作し、感知面２と接するフ
ローセルの表面８を感知面と同一またはそれ以下の曲率
を持つように湾曲させ、その間にシール用のパツキンと
して、少なくとも検知すべき被測定物質は自由に通す膜
を挾むことを特徴とするものである。本発明のように検
知器とフローセルを湾曲さすことにより、それらが互い
に平面で接する場合と比べ検知器を圧する応力が、検知
器の感知面と流路の接する場所、すなわちセルの接液部
に集中するため同面が平面のものよりシール性が良くな
る。また、０−リングのようなものでシールしないで、
検知器の感知面が膜を介在して流路に接するので、滞流
する部分が生ぜず。

かつシール性が良くなる。

本発明に使用される検知器としては、酸素電極過酸化水
素電極、Ｎ　ａ　”　ｔ　Ｋ　”　ｇ　Ｎ　Ｈ４＋など
の各種のカチオン選択電極、ＣＱ−、Ｉ−、ＣＯ３”−
のアニオン選択電極、ＮＨ３，Ｇｏ、などのガス電極、
ｐＨ電極などのガラス電極がある。また最近では電界効
果トランジスタのソース、ドレイン間の電流が、ゲート
近傍の雰囲気により変ることを利用した半導体の検知器
などがある。さらには、前記検知器の表面に、酵素、微
生物、抗体、オルガネラその他生体等を固定化した膜を
組合せた、酵素電極、微生物電極、免疫電極などがある
。

本発明に用いられる検知器の湾曲面は球面、円柱面、放
物面１円錐面などがあるが一般には球面又は円柱面が望
ましい。

本発明のシールに用いられる膜としては、少なくとも被
測定物質を通しシール性があるものなら。

その材質、形状は問わない。これらの例としては、逆浸
透膜、限外濾過膜、その他の多孔性の膜、半透膜などが
ある。また、これらの特別な膜を使用せずとも、検知器
自身の持っている膜、例えばイオン選択透過膜、固定化
酵素膜などで代用できる。

また、その厚さは、膜の形状、材質にもよるが、シール
性が発輝でき、かつ検知器のレスポンスに大きな影響を
与えなければ任意である。しかし−般には、１０〜３０
０μｍ程度が望ましい。前記の事がらを考慮すると本発
明に適した膜は逆浸透膜や、限外濾過膜として知らせて
いるスポンジ層とスキン層より成る非対称膜である。

〔作　用〕

上記の構成によって漏れも滞流もしないフローセルと検
知器の組合せができる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明の実施態様の一例を示〆す・酸素電極用のフローセルとして第３図に示〆すようなフ
ローセルを作った。過酸化水素電極１２は直径８ｍｍの
クラークタイプの過酸化水素電極である。このセルの表
面１５と電極の作用面１３との間に、スキン層とスポン
ジ層より成る厚さ５０μｍのアセチルセルロース製の非
対称膜１４を入れた。そしてこれを用いて第４図に示〆
すようなＨ２Ｏ２分析装置を作った。蒸留水を入れたタ
ンク１７よりポンプ１９を使用して流速１　ｍ　Ｑ　／
ｍｉｎの定常流を作り、これに注入器１８より１ｍモル
のＨ２０□を１μ２人れた。このとき過酸化水素電極の
出力電流を記録したものを第５図に表わす。図よりわか
るようにピークはほぼ２等辺三角形になり滞流していな
いことがわかった。また。

このとき漏れは全く見られなかった。

〔発明の効果〕

以上のことより本発明のフローセルは漏れも滞流もしな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は従来のフローセルの模式的断面
図、第２図は本発明の一実施例のフローセルの模式的断
面図、第３図は酸素電極用のフローセルの断面図、第４
図及び第５図は本発明を説明するための図である。１・・・検知器、２・・・感知面、３・・・Ｏ−リング
、４・・・膜、５・・・流路、６・・・滞流部、７・・
・滞流部、８・・・フローセルの表面、９・・・リード
線、１０・・・押えねじ、１１・・・フローセルのボデ
ィ、１２・・・過酸化水素電極、１３・・・作用面、１
４・・・非対称膜、１５・・・セルの表面、１６・・・
流路、１７・・・タンク、１８・・・注入器、１９・・
・ポンプ、２０・・・フローセル。＼シ′ 第　１　図（”　）　　　　　　　　　、／　ｂ　＞第　２　口第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

被測定物質を連続的に測定できるフローセルにおいて、
フローセルの検知器と接する部分が、検知器の感知面と
同一またはそれ以下の曲率を持った湾曲面を有し、かつ
検知器とフローセルの接する部分のシールは、少なくと
も被検知物質は通過させる膜よりなることを特徴とする
フローセル。