JPS61182557A - 酸素モニタ素子およびその製造方法 - Google Patents

酸素モニタ素子およびその製造方法

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JPS61182557A
JPS61182557A JP61021327A JP2132786A JPS61182557A JP S61182557 A JPS61182557 A JP S61182557A JP 61021327 A JP61021327 A JP 61021327A JP 2132786 A JP2132786 A JP 2132786A JP S61182557 A JPS61182557 A JP S61182557A
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oxygen
waveguide
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optical fiber
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JP61021327A
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リチヤード・シー・マリ，ジユニア
ステイーブン・エム・レフコウイツツ
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Gould Inc
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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） 本発明は種々の条件の下で酸素分圧をモニタするセンサ
に関し、特に医療分野に使用される酸素分圧をモニタす
る光学繊維素子からなる酸素モニタ素子及びその製造方
法に関するものである。
（従来の技術） 従来、酸素分圧の測定に関しては、種々の電流滴定によ
る電気化学的方法がある。しかしながら、これらの方法
は、マイクロセンサの製造および膜の汚染（ｍｅｍｂｒ
ａｎｅ　ＣＯｎｔａｍｉｎａ口ｏｎ）に関連する困難に
関係した大ぎな且つ予測しがたいドリフトが原因で、生
体内での利用は一般的に満足できるものではない。ここ
で膜の汚染とは膜の閉塞（ｃｌｏｇｇｉｎｏ＞または汚
損（ｆｏｕｌｉｎｇ　）をいい、素子が酸素分圧の不正
確な読取り値を示す原因となりうるもので非常に好まし
くないものである また電気化学的センサに代って光学に基礎を置く酸素セ
ンサが生体内で使用されている。いくつかの酸素に基づ
くセンサ装置がすでに開示されている。例えば、ラバー
ズ（ｌｕｂｂｅｒｓ　）に対して１９７７年１月１８日
に付与された米国特許第４，００３．７０７号には、ガ
ス透過性の膜で包まれた溶媒を用いてジメチルフォルム
アミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌ　ｆｏｒｍａｉｉｄｅ）に溶
解されたピレン・ジブチル酸（１）ｙｒｅｎｅ　ｄｉｂ
ｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　）の蛍光を酸素によって消光
する思想を開示している。
また１９８４年度版の［分析化学（＾ｎａｌｙｔ、ｃｈ
ｅｍ、）　Ｊ第５６巻の６２頁から６７頁にビーターソ
ン（ｐｅｔｅｒｓｏｎ）が伯の光学素子を開示している
。ピーターソンは、粉末状のポリスチレン（ｐｏｌｙｓ
ｔｙｒｅｎｅ　）のサポートに吸着され且つガス透過性
の膜で包まれたベリレンジブチレイト（ｐｅｒｙｌｅｎ
ｅ　ｄｉｂｕｔｙｒａｔｅ）からなる高感度チップを有
する２本の光ファイバ・ケーブルを使用することを述べ
ている。２本のファイバのうちの一方のファイバを下降
する光によってダイ（ｄｙｅ）が励起される。その結果
生じた蛍光は、他方のファイバによって検出される。
酸素によるベリレンジブチレイトの蛍光の消光は、この
方法においても使用されている。
他の酸素分圧をモニタする光学素子の一般的なものとし
ては、発光センサとしてルテニウム（ＩＩ）（ｒｕｔｈ
Ｏ旧旧ｎ（ＩＩ））Ｅ化合物を使用することを基礎にす
るちのがある。この錯化合物の特性は、１９６８年度版
のザ・ジャーナル・オブ・ケミカル・フィツクス（Ｔｈ
ｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｎ＋１ｃａｌ　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ　）第４８巻、第４号の第１８５３頁から第
１８５８頁に、［スペクトロスコピック・スタディーズ
・オブ・ルテニウム（ＩＩ＞コンブレクシイス。アサイ
メント・オブ・ザ・ルミネセンス（５ｔ）ｅｃｔｒＯ３
ｃＯＩ）ｉＣ５ｔｕｄｅｓ　ｏｆ　Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ
　（Ｉｆ　）　Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ、　Ａｓｓｉｇｎｍ
ｅｎｔｏ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｃｎｃｅ）
　」の標題の下にクララセン（Ｋｌａｓｓｅｎ　）その
他によって述べられており、また１９７７年度版のジャ
ーナル・オブ・ザ・アメリカン・グミカル・ソザイエテ
ィ（Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　ｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎ　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃ１ｅｔｙ）第９９巻、第１１
号の第３５４７頁から第３５５１頁に、［エナジー・ト
ランスファ・フロム・ルミネセンス・トランジション・
メタルコンプレックス・トウ・オクシジャン（Ｅｎｅｒ
ａｙ　　丁ｒａｎｓｆｅｒ　　ｆｒｏｍ　　Ｌｕｍ１ｎ
ｅｓｃｅｎｔ　　Ｔｒａｎｓｉｔｉ。
ｎ　Ｍｅｔａｌ　Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ　ｔｏ　０ｘｙｏ
ｅｎ　）コの標題の下にデマス（Ｄｅｍａｓ　）その他
によって述べられている。
更にバクレス（ｂｕｃｋｌｅｓ　）に付与された米国特
許第４．３９９．０９９号および第４，３２１，０５７
号には、酸素と相互に影響し合い、それゆえ伝送される
光の総量を変化させるクラツディング物質で光ファイバ
のコアを被覆した酸素センサが開示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のラバーズに対して付与された米国特許第４．００
３，７０７号において開示された素子では、この素子を
医療分野で用いるために小型の素子として製作すること
が難しいという問題がある。
また、固形サポート上に載置されるかまたは溶解状態に
おいて膜に包まれたベリレンジブチレイトまたはピレン
ジブチリツクアシドを用いるものは、槙成が複雑になる
上、ダイの感度が低いために満足できる結果が得られな
い。これらダイの発光は、酸素分圧が０から７６０ミリ
バール（履。
ＨＱ）まで変化する間に、実質的に２倍以下の変化をす
るだけである。これらの変化を測定すると、変化は約１
０％またはそれ以下にとどまることが判明している。
ルテミウム錯化合物は上記の２種の物質よりもはるかに
高感度であるが、前述のデマスとベーコン（Ｂａｃｏｓ
　）によって開示された可塑化されていないポリ塩化ビ
ニ）Ｌｔ　（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　ｃｈｌｏｒｉｄｅ）
　　（ＰＶＣ）またはシリコン・ラバー（ＳｉｌｉｋＯ
ｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ）中に用いられると、応答が非常に
遅くなるという問題がある。
さらに、米国特許第４．３９９．０９９号及び第４，３
２１．０５７号に開示されるバクレスの方法は、ファイ
バの両端が操作可能であることを必要としている。
カテーテルに応用される場合には、実際上センサは２本
のファイバ（ずなわら、２本のファイバの端）を必要と
している。
２本のファイバおよび遠隔光源またはこれらの一方を用
いることが、酸素分圧をモニタする大多数の光学的感知
素子において必要であることは明らかである。このこと
は、特に空間的制約がある場合に、単一のファイバのみ
を利用し且つ該単−のファイバが励光源及び信号導管の
両方の作用をを行わなければならないときに、特に遠隔
感知装置に、このような素子を利用しがたいものとして
いる。
それゆえ、酸素分圧をモニタする小型の高感度装置であ
って、容易に製造され、酸素分圧の小さな変化に十分応
答し、単一の光ファイバを使用して遠隔的に操作し得る
ものであり、そしてセンサの精度の劣化である膜汚染に
よる影響を受けないものが必要とされている。
本発明の目的は、上記問題点を解決した酸素モニタ素子
及びその製造方法を提供することにある。
本発明によれば医療機器で使用される小型の酸素モニタ
素子を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、１から５ミリバールといっ
た程度の酸素分圧の非常に小さい変化に応答し得る酸素
モニタ素子を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、簡単に製造できるとともに
、使用継続中、−貫した状態を維持する酸素モニタ素子
を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、医療ｉ器で使用される際に
、膜汚染の影響を受けにくい酸素モニタ素子を提供する
ことができる。
（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するため、本発明の酸素モニタ素子
においては、光源から伝送された光に応答して、ある環
境の内の酸素をモニタする酸素モニタ素子において、前
記光源から伝送される光を受け入れる光導波路と、該先
導波路上に設けられる前記光源からの光に応答して蛍光
を発生する酸素感知媒体とを設けている。そして前記酸
素感知媒体の蛍光強度は前記環境の内でモニタされる酸
素分圧に依存しており、前記酸素感知媒体は可塑化され
たポリマ・マトリックス内に酸素感知蛍光性ダイを含ん
でいる。
また本発明の別の酸素モニタ素子によれば、クラツディ
ングで囲まれた略円筒形のコアを有してなりかつ第１お
よび第２の端部を有するアクリル光ファイバと、５０重
量％のポリ塩化ビニルと５Ｏｆｉｆｆｉ％のジデシルフ
タレイトとからなるマトリックスにトリス（４，７−ジ
フェニル−１，１〇−フェナントロリン）Ｒｕ（ＩＩ）
パークロレイトを含むダイを包含してなる酸素感知媒体
とを具備している。そして前記マトリックスは前記ダイ
で飽和されており、前記アクリル光ファイバは前記コア
の長さ部分を露出するべく３０°の角度内で終端してお
り、前記コアの露出された前記部分上に前記酸素感知媒
体が配置されている。
更に本発明の方法によれば、光ファイバを溶解できない
揮発性の溶媒に溶解された酸素感知媒体中に光ファイバ
のコアの露出部分を浸漬し、前記溶媒を蒸発させて乾燥
し前記酸素感知媒体を固相にして酸素モニタ素子を製造
する。
（作用） 本発明の酸素モニタ素子は、動脈と血管内または１つの
ルーメンを有する医療用力テール内のように非常に小さ
い通路のための多重センサシステムに特に有用である。
本発明の素子は、光源から伝送された光を受ける先導波
路を有している。本発明の素子はまた、先導波路上に配
置された酸素感知媒体を有している。該酸素感知媒体は
上記光源からの光に応答して蛍光を発生する。上記酸素
感知媒体の蛍光強度はモニタされるべき環境に存する酸
素分圧に依存する。上記酸素感知媒体は可塑化されたポ
リマからマトリックス内に酸素感知蛍光性ダイを有して
いる。
（実施例） 上記のとおり、本発明は制限されたまたは偏狭な環境内
で遠隔使用するために設計された高速かつ高感度の単一
ファイバ・センサまたは酸素モニタ素子に関する。本発
明に係る素子は非常に簡単に１３Ｔｈでき、気相または
液相のモニタに使用できる。本発明は素子の使用材料お
よび幾何学的設計の双方に関する多数の実施例を含んで
いる。
以下に、本発明の実施例を図面に基いて説明する。第１
図に示されるセンサまたはモニタ素子１０は、クラツデ
ィングによって被覆されたコアを有してなる単一光ファ
イバ１２を使用したものである。この実施例においては
、光ファイバ１２のコアから高感度媒体としての高感度
物質１４へエバネッセント波光が伝達されるようにする
ために、クラツディングの長さ方向の一部分が除去され
ている。この実施例の高感度物質１４および他の点につ
いては後に詳細に説明する。
第２図は本発明の他の実施例を示しており、この実施例
ではモニタ素子１６は、鋭角に終わってコアの一部分を
露出する第１の端部２０を有する単一光ファイバ１８を
有している。ファイバ１８の第１の端部２０には酸素感
知媒体である酸素感知膜２２が塗布されている。ファイ
バ１８中の光の伝送の軸とコアの露出部分により形成さ
れる平面とのなす角度は３０°が好ましい。なお他の実
施例におでは、この角度は一般に６０°より小さく形成
される。実験結果によれば、この角度が２０°から３０
°の角度よりもかなり大きいかまたは小さい場合には、
モニタ素子１６の性能が低下する傾向にあることが判っ
た。モニタ素子１６の性能はまた、露出したコアの表面
のなめらかさにも影響を受ける。
第３図は本発明に従って設計された典型的なモニタ素子
２４の光の伝送特性および蛍光特性を示すものである。
この図かられかるように、励起光２６と蛍光信号２８の
両方が同一の光ファイバ３０に沿って伝搬する。その結
果、非常な小型化または中−の小さいチャンネル内で多
重センサが可能となる。実験結果によれば、本発明に係
るモニタ素子は、＠述の従来の技術 の項に記載されたどのセンサよりも少なくとも２倍の感
度を有しており、該感度（Ｓ）は次の等式によって与え
られる。
Ｓ＝　（１Ｇ　／１７５ｏ−１） ここで、ＩｎはＯミリバールでの蛍光強度であり、１７
６０は７６０ミリバールでの蛍光強度である。ざらに−
１本発明に係るモニタ素子は、以下に述べる通り応答時
間が非常に短い。従来のものよりすぐれた本発、明の他
の利点は、好ましい実施例に従って製作された素子は、
従来の素子よりももっと大きい絶対蛍光信号を発生する
ので、精度の向上が達成される点である。
好ましくは、モニタ素子は、第１および第２の端部を有
する２５０ミクロン（ｏｍｉｃｒｏｎ）の直径のプラス
チックの光ファイバを使用して製作される。
ファイバの第１の端部は第２図に示されるように、ファ
イバの軸から２０″〜３０°の角度をもって切削される
。上記のとおり、上記の角度よりがなり緩やかなまたは
急な切削は素子の性能を減退させると考えられる。ファ
イバの第２の端部は光源からの光を受けるとともに、発
生せられた蛍光が信号検出器に進むための出口を構成す
る。
好ましくは、ファイバの第２の端部にはプラスチックの
光学接続用フェルールが備えられる。
フェルールの面上でファイバの第２の端部を囲む領域は
、励光源からの光を信号検出器に反射させないよう黒く
されるべきである。
好ましくは、ファイバの第１の端部は、トリス（４，７
−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（Ｉ
Ｉ）パークロレイト／［ｔｒｉｓ（４゜７−　ｄｉｐｈ
ｅｎｙｌ−１，１Ｏ−ｐｈｃｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）
Ｒｕ　　（ＴＩ　）ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ　］と、ポ
リ塩化ビニル（ｏｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ＞
　　（Ｐ　Ｖ　Ｃ）と可塑剤（通常ジデシルフタレイｌ
−（ｄｉｄｅｃｙｌ　Ｄｈｔｈａｌａｔｅ　）をテトラ
ヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ　）　
　（またはファイバのコアおよびクラツディングを侵蝕
劣化させないＰＶＣおよび使用される可塑剤用の伯の溶
媒）に溶解してなる溶液に浸される。＠適の組成は、重
量組成で０．０２５４グラムのトリス（４，７−ジフェ
ニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（ＩＩ）パー
クロレイト、　　１．００グラムのジデシルフタレイト
および２５グラムのテトラヒドロフランである。さらに
溶媒を増すと、応答の速い薄い被覆が生じるが、信イ強
度が弱まる。溶媒が実質的に少ないと、厚く、応答が遅
く且つ感度の低い被覆が生じる。可塑剤は速い応答を得
るために必要であり、またある程度高感度を得るために
必要である。
あまり可塑剤を多くすると、高感度膜の機械的安定度が
減退する。フタレイト系統の可塑剤、例えばジデシル（
ｄｉｄｅｃｙｌ−）　、ジサイクロヘキシル（ｄｉｃｙ
ｃｌｏｈｅｘｙｌ　）またはジトリデシル（ｄｉｔｒｉ
ｄｅｃｙｌ−）　、が最適であると思われる。上記最適
の実施例では、可塑化されたポリマが５０（重量）％の
ジデシルフタレイトを含うでいる。可塑剤の割合を実質
的に小さくすると、完成したセンサの応答時間は極端に
長くなり、他方可塑剤の割合を実質的に大きくすると、
生じたポリマの薄膜は軟質すぎて簡単に剥離してしまう
。
他の実施例においては、可塑剤は、フタル酸誘導体（ｐ
ｈｔｈａｌｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　
）　、クエン酸誘導体（ｃｉｔｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅ
ｒｉｖａｔｉｖｅｓ　）　、アジピン酸誘導体（ａｄｉ
ｐｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　）および
セバシンＭ誘導体（ｓｅｂａｃｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅｒ
ｉｖａｔｉｖｅｓ）よりなる物質群より選択される。使
用される可塑剤は、特定の実施例において使用されるポ
リマと相溶性を有していることが必要である。特定のポ
リマと相溶性を有する可塑剤は一様の半透明な薄膜を形
成するのに対して、相溶性を有しない可塑剤は概して不
透明なまたは溶媒が蒸発するにつれて２相に分離する２
粒の多い薄膜を形成する。
上記のとおり、好ましい実施例においては、トリス（４
，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ
（Ｉｆ）パークロレイトよりなる酸素感知蛍光性媒体即
ち酸素感知蛍光性ダイが使用されている。他の実施例に
おいては、酸素感知蛍光性ダイはトリス（４，７−ジフ
ェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（ＩＩ）パ
ークロレイ１〜陽イオンのいずれかの塩よりなる。特に
、使用される陰イオンは、チオシアネイト（ｔｈｉｏｃ
ｙａｎａｔｅ）、ヘキサフロロホスフェイト（ｈｅｘａ
　ｆｌｏｕｏｒ。
ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　）　、テトラフロＯボレイト（ｔ
ｅｔｒａｆｌｕＯｒＯｂＯｒｔｅ）　、クロライド（ｃ
ｈｌｏｒｉｄｅ）およびその伯のハライド（ｈａｌｉｄ
ｅｓ　）からなる一群より選択されつる。他の実施例に
おいては、酸素感知蛍光性ダイは、配位子として１，１
０−フェナントロリンの誘導体を有する遷移金属錯体の
いずれかの塩よりなる。とくに、遷移金属陽イオンはル
テニウム（ＩＩ　）　　（ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ　　（Ｍ
　）　）　、オスミウム（ＩＦ）　　（ｏｓｕｍｉｕｍ
　（［）　）、ロジウム（ＩＩ［）（ｒｈｏｄｉｕｍ　
　（ＤＩ　＞　）およびイリジウム（ｍ　）　　（ｉｒ
ｉｄｉｕｍ（Ｉｎ））からなる一群より選ばれるべきで
ある。
本発明においては種々のポリマを使用できる。
例えば、ポリマはｐｖｃ、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔ
ｙｒｅｎｅ　）　、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈ
ａｎｅ）　、ポリビニルブチラル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ
　ｂｕｔｙｒａｌ　）　、　ホ’Ｊ　メタクリル酸メチ
ル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｌ　ｎ＋ｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ
）およびシリコンラバー（ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｕｂｂ
ｅｒ　）よりなる物質群より選択されうる。一般的に、
高度に可塑化することができ、使用されるダイと相溶性
を有しており、そして使用される光ファイバを侵蝕劣化
させない溶媒に溶解し得るものであれば、いかなるポリ
マも使用できる。ある実施例においては、光ファイバま
たは先導波路の周囲にガス透過性を有し且つ溶液不透過
性を有するスリーブを設けることが望ましい。該スリー
ブは第１図に部材３２として破線で示してある。ある実
施例においては、スリーブ３２はポリエチレン（ｐｏｌ
ｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）　、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐ
ｒｏｐｙｌｅｎｅ　）またはシリコンラバー製の細孔を
有するチューブにより形成される。スリーブ３２は素子
１０上に特定の物質からなるチューブを滑り込ませるこ
とにより該素子１０に設けられる。他の実施例において
は、スリーブ３２は、素子１０を用いるべき物質で被覆
し、該物質を素子１０の周囲で適当に固化させることに
よって設けられる。第４図は酸素分圧の作用として従来
のシリコン・ラバーを用いたモニタ素子と本発明に係る
可塑化されたＰｖＣを用いた素子とによって発せられる
光の蛍光強度の関係をそれぞれ線３４と３６とによって
示すスタンーボルマ・プロット（Ｓｔｅｒｂ−Ｖｏｌｍ
ｅｒ　ｐｌｏｔ　）である。
スタンーボルマ・プロットは、酸素の割合または分圧に
対して素子の蛍光率をプロットしたグラフである。蛍光
率（Ｒ）は次のように定義されうる。
Ｒ＝（Ｉｏ／Ｉｆ−１） ここでＩｎは酸素分圧が０ミリバールでの蛍光性であり
、ｌｆはｆミリバールでの蛍光性である。
図かられかるように、本発明に係る素子の感度は従来の
素子の感度よりも実質的に高い。第４図で比較のために
使用された従来の素子は上記のデマスとベーコンによっ
て創作されたタイプ素子である。
第５図は、本発明に係るモニタ素子の応答時間と、デマ
スとベーコンによって創作された従来の素子の応答時間
を線３８及び４０により示しており、同図から判かる通
り本発明に係る素子の応答時間は従来のものに比べてか
なり短いことが判かる。これらの応答時間は、０から７
６０ミリバールの酸素分圧の変化にわたって測定された
ものである。
なお本発明を実滴するにあたって、可塑化されたポリマ
が少なくとも２５重量％の可塑剤を含むようにしても好
ましい結果が得られる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、高度に可塑化さ
れたポリマ・マトリックスの高感度蛍光性ダイを使用す
るため、遠隔検出の用途において酸素分圧を高速度で正
確にかつ精密に測定するこ　　　　　（８１８８゜よえ
□、。わ、、。、エ　　　（使用される非常に小型の酸
素モニタ素子を提供する簡単な方法を１することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は酸素感知物質が光ファイバの一方の側面上にに
沿って設けられた本発明の一実施例を示す概略断面図、
第２ｒｊＡは酸素感知物質が光ファイバの先端の周囲に
設けられた本発明の他の実施例を示す概略断面図、第３
図は特に本発明の一実施例の光の伝送および蛍光特性を
示す概略断面図、第４図は酸素分圧の作用として、従来
のモニタ素子と本発明に係るモニタ素子とによって発せ
られる光の蛍光強度の関係を示すスタンーボルマ・プロ
ット図、第５図は従来のシリコンラバーを使用したモニ
タ素子と本発明に係る可塑化されたＰＶＣを使用したモ
ニタ素子の応答時間をそれぞれ示したグラフである。 １０．１６．２４・・・酸素モニタ素子、１２，１８．
３０・・・光ファイバ、１４・・・感知物質、２０・・
・第１の端部、２２・・・酸素感知膜、２６・・・励起
光、２８・・・蛍光信号、３２・・・スリーブ。 第１　図 第２図 第３図 犬７７４に Ｐ（）２（ｍｍ）

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光源から伝送された光に応答してある環境内の酸
    素をモニタする酸素モニタ素子において、前記光源から
    伝送される光を受け入れる光導波路と、 該光導波路上に設けられて前記光源からの光に応答して
    蛍光を発生する酸素感知媒体とを備え、前記酸素感知媒
    体の蛍光強度は前記環境の内でモニタされる酸素分圧に
    依存しており、前記酸素感知媒体は可塑化されたポリマ
    ・マトリックス内に酸素感知蛍光性ダイを含むことを特
    徴とする酸素モニタ素子。
  2. （２）前記可塑化されたポリマが少なくとも２５重量％
    の可塑剤を含む特許請求の範囲第１項記載の酸素モニタ
    素子。
  3. （３）前記酸素感知蛍光性ダイがトリス（４，７−ジフ
    ェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（II）パー
    クロレイトを含む特許請求の範囲第１項記載の酸素モニ
    タ素子。
  4. （４）前記酸素感知蛍光性ダイが、トリス（４，７−ジ
    フェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（II）パ
    ークロレイト陽イオンのいずれかの酸素応答蛍光性塩よ
    りなる特許請求の範囲第１項記載の酸素モニタ素子。
  5. （５）前記酸素感知蛍光性ダイが、配位子として１，１
    ０−フェナントロリン誘導体を有する遷移金属錯体のい
    ずれか酸素応答蛍光性塩よりなる特許請求の範囲第２項
    記載の酸素モニタ素子。
  6. （６）前記遷移金属錯体が、リテニウム（II）、オスミ
    ウム（II）、ロジウム（III）およびイリジウム（III）
    からなる一群より選択されてなる特許請求の範囲第５項
    記載の酸素モニタ素子。
  7. （７）酸素感知蛍光性ダイが配位子として１，１０フェ
    ナントロリンを有する遷移金属錯体の、酸素応答蛍光性
    塩のいずれかよりなる特許請求の範囲第１項記載の酸素
    モニタ素子。
  8. （８）前記可塑化されたポリマがジデシルフタレイト（
    ｄｉｄｅｃｙｌ　ｐｈｔｈａｌａｔｅ）で可塑化された
    ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　ｃｈｌｏｒｉｄ
    ｅ）からなる特許請求の範囲第１項記載の酸素モニタ素
    子。
  9. （９）前記可塑化されたポリマが５０重量％のジデシル
    フタレイトを含む特許請求の範囲第８項記載の酸素モニ
    タ素子。
  10. （１０）前記可塑化されたポリマは該ポリマと相溶性を
    有するフタル酸誘導体で可塑化された特許請求の範囲第
    １項の酸素モニタ素子。
  11. （１１）前記可塑化されたポリマがフタル酸誘導体、ク
    エン酸誘導体、アジピン酸誘導体およびセバシン酸誘導
    体からなる物質群より選択された可塑剤を含む特許請求
    の範囲第１項記載の酸素モニタ素子。
  12. （１２）前記可塑化されたポリマがポリ塩化ビニル、ポ
    リスチレン、ポリウレタン、ポリビニルブチラル、ポリ
    メタクリル酸メチルおよびシリコンラバーからなる物質
    群より選択されたポリマを含む特許請求の範囲第１項の
    酸素モニタ素子。
  13. （１３）前記導波路はクラッディングで囲まれたコアを
    有する光ファイバ導波路であり、前記クラッディングの
    一部分は前記コアの一部分が露出するように前記導波路
    から除去されており、前記酸素感知媒体が露出した前記
    コアの前記一部分に配置されている特許請求の範囲第１
    項記載の酸素モニタ素子。
  14. （１４）前記導波路は第１および第２の端部を有する光
    ファイバ導波路であり、前記酸素感知媒体は前記導波路
    の前記第１の端部上に設けられており、前記光源は前記
    導波路の前記第２の端部側に配置されている特許請求の
    範囲第１項記載の酸素モニタ素子。
  15. （１５）前記導波路はクラッディングで囲まれたコアを
    有しかつ第１および第２の端部を有する光ファイバ導波
    路からなり、前記光源は前記光ファイバ導波路の前記第
    ２の端部側に配置され、前記光ファイバ導波路の前記第
    １の端部は鋭角に終わって前記コアの先細部分を露出し
    ており、前記酸素感知媒体は前記コアの前記先細部分上
    に設けられている特許請求の範囲第１項記載の酸素モニ
    タ素子。
  16. （１６）前記鋭角が６０°より小さい角度である特許請
    求の範囲第１５項記載の酸素モニタ素子。
  17. （１７）前記鋭角が３０°である特許請求の範囲第１５
    項記載の酸素モニタ素子。
  18. （１８）前記導波路を囲むスリーブを更に有し、該スリ
    ーブはガス透過性および溶液不透過性を有する膜から形
    成される特許請求の範囲第１項の酸素モニタ素子。
  19. （１９）クラッディングで囲まれた略円筒形のコアを有
    してなりかつ第１および第２の端部を有するアクリル光
    ファイバと、 ５０重量％のポリ塩化ビニルと５０重量％のジデシルフ
    タレイトとからなるマトリックスにトリス（４，７−ジ
    フェニル−１，１０−フェナントロリン）Ｒｕ（II）パ
    ークロレイトを含むダイを包含してなる酸素感知媒体と
    を具備し、 前記マトリックスは前記ダイで飽和されており、前記ア
    クリル光ファイバは前記コアの長さ部分を露出するべく
    ３０°の角度内で終端しており、前記コアの露出された
    前記部分上に前記酸素感知媒体が配置されていることを
    特徴とする酸素モニタ素子。
  20. （２０）前記光ファイバおよび前記酸素感知媒体の周囲
    にガス透過性及び溶液不透過性を有する膜が設けられて
    いる特許請求の範囲第１９項記載の酸素モニタ素子。
  21. （２１）光ファイバを溶解できない揮発性の溶媒に溶解
    された酸素感知媒体中に光ファイバのコアの露出部分を
    浸漬し、 前記溶媒を蒸発させて乾燥し前記酸素感知媒体を固相に
    することを特徴とする酸素モニタ素子の製造方法。
  22. （２２）前記光ファイバおよび前記酸素感知媒体の周囲
    にガス透過性及び溶液不透過性を有する膜を形成する特
    許請求の範囲第２１項記載の酸素モニタ素子の製造方法
    。
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