TWI393880B - 鈉離子選擇電極的形成方法、鈉離子選擇電極與鈉離子感測裝置 - Google Patents

鈉離子選擇電極的形成方法、鈉離子選擇電極與鈉離子感測裝置 Download PDF

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Description

鈉離子選擇電極的形成方法、鈉離子選擇電極與鈉離子感測裝置
本發明係關於一種離子選擇電極，且特別關於一種鈉離子選擇電極。
早期測定人體血液中鉀，鈉含量通常使用極譜法、原子吸收光譜法等。然而這些方法皆需前處理，且操作不方便。目前半導體離子感測器-離子感測場效電晶體(Ion Sensitive Field Effect Transistor,ISFET)此類型之半導體係由金屬絕緣場效電晶體(Metal Insulating Field Effect Transistor,MISFET)改良而成，其使用不易被水分子及離子物質侵入之氮化矽(Si3 N4 )膜取代MOSFET使用的金屬氧化物薄膜。且再於氮化矽膜上共價接合一層已固定化有生體活性物質之薄膜當作離子感測膜，另以銀/氯化銀電極當作參考電極。此類感測器可直接安置於溶液中，當待測物與離子感測膜上之接受器產生反應後，離子感測膜即產生界面電位變化，信號則由汲極(Drain)輸出。ISFET之離子感測膜上如選用適當的離子選擇性材料，即可感應出不同離子，至目前為止已有可以感應Na+ 、K+ 、NH4 + 、Ca2+ 、Ag+ 、Li+ 、Cl- 與Br- 等離子之ISFET。
若以固定化酵素薄膜代替離子感測膜，則此種設計稱為酵素場效型電晶體(Enzyme Field Effect Transistor,ENFET)。目前已報導的有盤尼西林(Penicilin)感測器、尿素(Urea)感測器、葡萄糖(Glucose)感測器與乙醯膽鹼(Acetylcholine)感測器等。ISFET之優點包括：(1)超小型，可利用半導體技術做微加工；(2)可多重化，製成同時測定多種成份之陣列感測器；(3)應答快速，經由離子感測膜之超薄化，可縮短回應時間。
J. Van Der Spiegel等人於1983年提出延伸式離子感測場效電晶體(Extended Gate Ion Sensitive Field Effect Transistor,EGFET)之結構，此元件為水平式之陣列架構，共包含四個感測部份，分別利用沉積於閘極上之IrOx 、LaF3 、AgCl與Ag2 S等不同感測薄膜，作為偵測H+ 、F- 、Cl- 與Ag+ 四種離子之感測器。
分離型延伸式閘極離子感測場效電晶體(Separative Extended Gate Ion Sensitive Field Effect Transistor,SEGFET)係另一種形式之ISFET，其係使FET由待測之化學環境分離出來，並將感測膜沈積於由FET閘極區域延伸出來之訊號線末端上，故稱之為SEGFET。隨著將電性之作用區由化學的作用區移出且個別封裝，SEGFET較傳統式之ISFET易封裝、保存、不易受光影響、感測窗之形狀及大小不受限、有較佳之穩定度等優點。
本發明提供一種鈉離子選擇電極的形成方法，包括：(a)提供一導電基板；(b)形成一導線其由該導電基板延伸而出，作為對外之電性接點；以及(c)形成一鈉離子感測膜於該導電基板上。
本發明亦提供一種鈉離子選擇電極，包括：一導電基板；一導線其由該導電基板延伸而出，作為對外之電性接點；以及一鈉離子感測膜於該導電基板上。
本發明還提供一種鈉離子感測裝置，包括：一金氧半場效電晶體；一半導體參數分析裝置，與該金氧半場效電晶體的源極與汲極耦接；一上述之鈉離子選擇電極，該鈉離子選擇電極藉由該導線耦接於該金氧半場效電晶體的閘極；以及一參考電極耦接於該半導體參數分析裝置，其中該鈉離子選擇電極與該參考電極浸泡於一待測液中以測量該待測液之鈉離子濃度。
本發明還提供另一種鈉離子感測裝置，包括：一上述之鈉離子選擇電極；一參考電極；一儀表放大器，耦接該鈉離子選擇電極與該參考電極及用以接收來自該鈉離子選擇電極與該參考電極之訊號；一電表，耦接儀表放大器用以接收來自該儀表放大器之訊號；以及一資料記錄器，耦接該電表用以接收來自該電表之訊號。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下：
以下將針對本發明之感測器作詳細說明。應注意的是，在本說明書中所稱之“在基板上”，“在某層之上”，或者“在某層上方”等用語，皆只是用來表達上下層間的相對關係，並非表示所描述之上下兩層一定互相接觸，反之，上下兩層之間亦有可能夾設其他一層或一層以上之中間層。
參考第1圖與第2圖。第1圖為本發明一實施例之鈉離子選擇電極之剖面圖，第2圖顯示本發明一實施例之鈉離子選擇電極的外視圖。以下敘述形成本發明之鈉離子選擇電極100的形成方法。
首先提供一導電基板101，在一實施例中，導電基板101可包括一單獨具導電性之基板，例如氧化銦錫玻璃。在另一實施例中導電基板形成方法可包括提供一基板101a，之後再形成一導電層101b於基板101a上。基板101a的材料可包括矽、網版塑膠或玻璃，而導電層101b的材料可包括二氧化釕或二氧化錫。
接著形成一導線103，其由導電基板101延伸而出，作為對外之電性接點。導線103可為金屬導線，例如銅導線。在一實施例中，以銀膠將導線103的一部份固定於導電基板101上，以使導線103由導電基板101延伸而出。視需要而定，也可在導線形成後形成一遮罩105包覆導線103，而遮罩可包括毛細玻璃。
然後在導電基板上101形成一鈉離子感測膜107以完成本發明之鈉離子選擇電極100。鈉離子感測膜107的製程材料可包括高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鈉離子錯合物。而其中高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鈉離子錯合物之重量比例約為33至44：66至88：3至4：1.8至2.4。在一實施例中，將上述之製程材料加入一溶劑中混合均勻以形成一混合液，然後將此混 合液滴在導電基板上，待溶劑揮發後，即形成鈉離子感測膜107。
又高分子材料可包括聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)，塑化劑可包括癸二酸二辛酯(Bis(2-ethylhe-xyl)sebacate)，鈉離子選擇物可包括雙甲基四氧環十二烷十二甲基丙酸，陰電性鈉離子錯合物可包括四(4-氟苯基)硼酸鈉二水(Sodium Tetrakis(4-fluorophenyl)Borate Dihydrate,Na-TFBD)，而溶劑可包括四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF)。
在本發明另一實施例中，可在導線103形成後以一絕緣層109將導電基板101進行封裝，且絕緣層109具有一開口111以露出導電基板之上表面的一部份，又導線103穿過該絕緣層109延伸至絕緣層109外。之後再於開口111所露出之導電基板之上表面的一部份上形成鈉離子感測膜107。絕緣層之材料可包括環氧樹脂。視需要而定，也可在絕緣層109形成後形成一遮罩105包覆導線103，又遮罩可包括毛細玻璃。
上述鈉離子選擇電極100可與其他元件結合而形成一鈉離子感測裝置。參見第3圖，第3圖顯示本發明一實施例之鈉離子感測裝置(電流-電壓(I-V)離子感測裝置)300。鈉離子感測裝置300可包括一金氧半場效電晶體301其具有閘極G與源極S、汲極D。而一半導體參數分析裝置303，與金氧半場效電晶體301的源極S與汲極D耦接。而上述之鈉離子選擇電極100藉由導線103耦接於金氧半場效電晶體301的閘極G。又一參考電極305可與半導體參數分析裝置303耦接以提供一穩定電位。其中鈉離子選擇電極 100與參考電極305浸泡於一待測液307中以測量該待測液307之鈉離子濃度。參考電極305可包括銀/氯化銀參考電極。鈉離子感測裝置300亦可包括一光隔絕容器309與一溫度控制器311。溫度控制器311可包括比例-積分-微分(Proportional-integral and Derivative,PID)溫度控制器。光隔絕容器309用以容納鈉離子選擇電極100、該參考電極305與待測液307，且光隔絕容器309具有至少一加熱器313，又加熱器313與溫度控制器311耦合以控制待測液307之溫度。另外可額外設置一熱耦合器315於待測液307中以穩定待測液307之溫度，而熱耦合器315也耦接於溫度控制器311。
以匹配電位法計算上述鈉離子感測裝置之鈉離子選擇電極對於鉀離子、鈣離子與鎂離子之選擇性係數分別為約-1.95至1、-1.86至1與-2至3.46。以干擾修正法計算上述鈉離子感測裝置之鈉離子選擇電極對於鉀離子、鈣離子與鎂離子之選擇性係數分別為約-0.86至1、-1.52至1與-1.38至1。以上述鈉離子感測裝置測試約25-46℃之待測液時，其鈉離子選擇電極之感測度為約56.11-61.97 mV/pNa。
參見第4圖，第4圖顯示本發明另一實施例之鈉離子感測裝置(電壓-時間(V-T)離子感測裝置)400。鈉離子感測裝置400包括上述鈉離子選擇電極100、參考電極305、儀表放大器401、一電表403與一資料記錄器405。儀表放大器401耦接鈉離子選擇電極100與參考電極305與用以接收來自鈉離子選擇電極100與參考電極305與之訊號，其中鈉離子選擇電極100與參考電極305浸泡於待測液307 中以產生訊號。而電表403耦接儀表放大器401用以接收來自儀表放大器401的訊號，又資料記錄器405耦接電表403用以接收來自電表403之訊號。
由於本發明係利用高分子聚合材料所製造出之一微小化鈉離子選擇電極，其與一般玻璃電極比較具有體積小、製程簡單、成本低，適用於拋棄式元件之結合與易量產等優點，故高分子聚合材料所製作出之一微小化鈉離子選擇電極使得其應用之感測器微小化更為有利，易利於微量化之生醫檢測應用。
又本發明之鈉離子選擇電極擁有穩定之感測特性，亦可應用於其他離子之感測，且易整合於感測器中以製作出一整合式感測晶片。
【實施例】 鈉離子選擇電極之製備 1.導電基板
首先將氧化銦錫玻璃基板(台灣光華開發科技股份有限公司)或塗佈有二氧化釕之矽基板置於適量丙酮溶液中，並以超音波振盪器振盪5分鐘。之後以去離子水(D.I.Water)清洗此導電基板。接著再將此經丙酮溶液潔淨過之導電基板置入適量之乙醇溶液且於超音波振盪器振盪5分鐘後，再以去離子水(D.I.Water)清洗導電基板。而後以無塵紙將導電基板輕輕拭乾。接著以銀膠將金屬導線固定於導電基板上，並將此固定完成之元件置於130℃烤箱中烘烤10分鐘。然後利用如環氧樹脂，將銀膠之部份加以固 定，並將其上述元件大體封裝，僅留下約2 mm×2 mm大小之開口，並置於130℃烤箱中烘烤30分鐘，以烤乾環氧樹脂，此時開口中露出有部份之導電基板。於烘乾後，若環氧樹脂中產生有小孔洞時，則需再次環氧樹脂將孔洞填平，並繼續以130℃烘烤，使經過環氧樹脂封裝後之元件於水溶液中進行感測時有良好之防水及絕緣效果。
2.鈉離子感測膜
秤取0.33 g PVC高分子材料與0.66 g DOS塑化劑，加入5 ml之四氫呋喃(Tetrahydrofuran，THF)溶液將高分子材料以超音波振盪器調勻10分鐘溶解。而後加上0.03至0.04 g鈉離子選擇物B12C4，與0.018至0.024 g陰電性鈉離子錯合物Na-TFBD，Na-TFBD所加入量為B12C4重量之0.6倍，再以超音波振盪器將高分子溶液調勻30分鐘。接著，取高分子溶液2 ml滴於於上述開口上。之後，靜置8小時，待其乾燥，因而完成鈉離子感測膜之製備。而鈉離子感測膜完成後即完成本發明實施例之鈉離子選擇電極。
鈉離子感測裝置 1.電流-電壓(I-V)離子感測裝置
鈉離子選擇電極經由導線而電性連結於一金氧半場效電晶體之閘極端，而金氧半場效電晶體之汲極及源極則分別藉由導線而相連於一半導體參數分析裝置(Keithley 236,Keithley)。一銀/氯化銀參考電極被置於待測溶液中藉以提供一穩定電位，而銀/氯化銀參考電極經由一導線與半導體 參數分析裝置耦接。待測液、鈉離子選擇電極以及參考電極等裝置於一光隔絕容器中，藉以避免光線對感測過程造成影響。此外於光隔絕容器內則設置有加熱器，以負責控制緩衝溶液之溫度，其係連結於一比例-積分-微分溫度控制器。另外於待測液中則額外設置一熱耦合器，其亦連結於比例-積分-微分溫度控制器。
2.電壓-時間(V-T)離子感測裝置
本發明之鈉離子選擇電極經由一導線而連結於儀表放大器(LT1167)之(-)輸入端。銀/氯化銀參考電極經由一導線而連結於儀表放大器之(+)輸入端。鈉離子選擇電極之輸出電壓將可經由儀表放大器而傳遞至一電表(HP 34401A)，其輸出電壓對時間曲線最後則將記錄於一資料記錄器。
鈉離子選擇電極之感測度測試
分別以包含氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極的電流-電壓(I-V)離子感測系統與包含塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的電流-電壓(I-V)離子感測系統於不同濃度之鈉離子測試液中進行感測度測試。兩者皆以商品化參考電極(DX200)做為參考電極。結果分別顯示於第5圖與第6圖。結果顯示氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極的感測度為42.5 mV/pNa，而塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的感測度為57.26 mV/pNa。
鈉離子選擇電極之反應時間測試
分別以包含氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極的電壓-時間(V-T)離子感測系統與包含塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的電壓-時間(V-T)離子感測系統於0.1 M之鈉離子測試液中進行反應時間測試。兩者皆以商品化參考電極(DX200)做為參考電極。結果分別顯示於第7圖與第8圖。結果顯示氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極之反應時間為283秒，而塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的反應時間為13秒。
鈉離子選擇電極之感測溫度範圍測試
以包含塗佈二氧化釕之矽基板形成的鈉離子選擇電極的電流-電壓(I-V)離子感測系統分別於不同溫度之不同濃度的鈉離子測試液中進行感測度測試。以商品化參考電極(DX200)做為參考電極。結果如表1所示。
結果顯示，於26-46℃間本發明之鈉離子選擇電極，可維持良好之線性感測度。
離子干擾計算
鈉離子與其他離子相互干擾之關係可利用離子干擾公式取得。於1994年，國際單位純應用化學協會(International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC)發表電壓式電化學感測器於離子干擾實驗中Nikolsky-Eisenman equation為一合適之應用公式(1)。當電極之電壓干擾參數不變，而已知干擾離子濃度時，可求得主要受測離子濃度之真實值。
其中，aA 為主要受測離子濃度；aB 、aC …為干擾離子濃度；為A主要受測離子時對B離子之電壓選擇係數；ZA 為A離子電荷；ZB 、ZC …為干擾離子電荷。
電壓選擇性係數(SelectivityCoefficients)之定義係離子選擇電極於待測液中對於其他部份離子或其他不同成份的區別能力。經由離子選擇電極於混合液中對於主要受測離子A及干擾離子B之響應電位，可得到此參數值。所得之參數值越小，代表元件於測量時之響應電位大部份由主要受測離子A所反應。以鈉離子選擇電極進行測量為例，所測得之選擇性參數愈小即表示感測元件的響應電位主要由鈉離子所產生，干擾物質之影響電位即相對的變小，故電壓選擇性參數值越小，即代表此離子選擇電極於 干擾物質B的混合液中，對於主要量測目標A之選擇能力越佳。
之量測方法有以下四種，分別為溶液分離法(Separate Solution Method，SSM)、溶液分離法Ⅱ(Separate Solution Method Ⅱ，SSMⅡ)、固定干擾修正法(Fixed Interference Method，FIM)及匹配電位法(Matched Potential Method，MPM)。於本實施例中使用干擾修正法及匹配電位法。上述二種方法說明如下所示：
(1)固定干擾修正法：
固定干擾離子濃度，改變主受測離子濃度(以log濃度量之變化量測)，ZA 為A離子電荷，ZB 為干擾離子電荷，而aA 之值為線性度切線交於X座標上主受測離子濃度的值，如第9圖所示。由公式(2)可求得電壓選擇係數之值。
(2)匹配電位法：
首先將待測離子A之反應曲線先量出，再固定待測離子濃度並加入干擾離子濃度將反應曲線量出，再以公式(3)及公式(4)求出選擇係數。
△aA =a’A -aA (3)
將包含塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的電壓-時間(V-T)離子感測系統應用於鈣離子、鉀離子及鎂離子溶液進行測試。以商品化參考電極(DX200)做為參考電極。結果顯示於表2。
結果顯示，使用電位匹配法取得本發明鈉離子感測裝置對於鉀離子、鈣離子及鎂離子之選擇性係數分別為-1.95，-1.86及3.46；而使用固定干擾修正法取得本發明鈉離子感測裝置對於鉀離子、鈣離子及鎂離子之選擇性係數分別為-0.86，-1.52及-1.38。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．鈉離子選擇電極
101．．．導電基板
101a．．．基板
101b．．．導電層
103．．．導線
105．．．遮罩
107．．．鈉離子感測膜
109．．．絕緣層
111．．．開口
300．．．鈉離子感測裝置
301．．．金氧半場效電晶體
G．．．閘極
S．．．源極
D．．．汲極
303．．．半導體參數分析裝置
305．．．參考電極
307．．．待測液
309．．．光隔絕容器
311．．．溫度控制器
313．．．加熱器
315．．．熱耦合器
400．．．鈉離子感測裝置
401．．．儀表放大器
403．．．電表
405．．．資料記錄器
第1圖顯示本發明一實施例之鈉離子選擇電極的剖面圖。
第2圖顯示本發明一實施例之鈉離子選擇電極的外視圖。
第3圖顯示本發明一實施例之鈉離子感測裝置。
第4圖顯示本發明另一實施例之鈉離子感測裝置。
第5圖顯示氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極之電流-電壓感測結果。
第6圖顯示塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的電流-電壓感測結果。
第7圖顯示氧化銦錫玻璃基板形成之鈉離子選擇電極的電壓-時間感測結果。
第8圖顯示塗佈二氧化釕之矽基板形成之鈉離子選擇電極的電壓-時間感測結果。
第9圖顯示干擾修正法aA 值取得之說明。
100．．．鈉離子選擇電極
101．．．導電基板
101a．．．基板
101b．．．導電層
103．．．導線
105．．．遮罩
107．．．鈉離子感測膜
109．．．絕緣層
111．．．開口

Claims (38)

  1. 一種鈉離子選擇電極的形成方法，包括：(a)提供一導電基板；(b)形成一導線其由該導電基板延伸而出，作為對外之電性接點；以及(c)形成一鈉離子感測膜於該導電基板上，其中該鈉離子感測薄膜的製程材料包括高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鈉離子錯合物，又其中該高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鉀離子錯合物之重量比例約為33至44：66至88：3至4：1.8至2.4。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該形成該導電基板的方法包括：提供一基板；以及形成一導電層於該基板上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該基板的材料包括矽、網版塑膠或玻璃。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該導電層包括二氧化釕或二氧化錫。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該導電基板包括氧化銦錫玻璃。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該製程材料需加入一溶劑中。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的 形成方法，其中該高分子材料包括聚氯乙烯。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該塑化劑包括癸二酸二辛酯。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該鈉離子選擇物包括雙甲基四氧環十二烷十二甲基丙酸。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該陰電性鈉離子錯合物包括四(4-氟苯基)硼酸鈉二水。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，其中該溶劑包括四氫呋喃。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，在步驟(b)與步驟(c)之間，更包括形成一絕緣層將該導電基板進行封裝，且該絕緣層具有一開口以露出該導電基板之上表面的一部份，又該導線穿過該絕緣層延伸至該絕緣層外。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，該絕緣層之材料包括環氧樹脂。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，在步驟(b)之後，更包括形成一遮罩包覆該導線。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之鈉離子選擇電極的形成方法，在形成該絕緣層之後，更包括形成一遮罩包覆該導線延伸至該絕緣層外的部分。
  16. 一種鈉離子選擇電極，包括：一導電基板； 一導線其由該導電基板延伸而出，作為對外之電性接點；以及一鈉離子感測膜於該導電基板上，其中該鈉離子感測薄膜的製程材料包括高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鈉離子錯合物，又其中該高分子材料、塑化劑、鈉離子選擇物與陰電性鉀離子錯合物之重量比例約為33至44：66至88：3至4：1.8至2.4。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該導電基板包括：一基板以及一導電層於該基板上。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之鈉離子選擇電極，其中該基板的材料包括矽、網版塑膠或玻璃。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之鈉離子選擇電極，其中該導電層包括二氧化釕或二氧化錫。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該導電基板包括氧化銦錫玻璃。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該製程材料需加入一溶劑中。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該高分子材料包括聚氯乙烯。
  23. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該塑化劑包括癸二酸二辛酯。
  24. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該鈉離子選擇物包括雙甲基四氧環十二烷十二甲基丙酸。
  25. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，其中該陰電性鈉離子錯合物包括四(4-氟苯基)硼酸鈉二水。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之鈉離子選擇電極，其中該溶劑包括四氫呋喃。
  27. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，更包括一絕緣層以封裝該導電基板，且該絕緣層具有一開口以露出該導電基板之上表面的一部份，又該導線穿過該絕緣層延伸至該絕緣層外。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之鈉離子選擇電極，該絕緣層之材料包括環氧樹脂。
  29. 如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，更包括一遮罩包覆該導線。
  30. 如申請專利範圍第27項所述之鈉離子選擇電極，更包括一遮罩包覆該導線延伸至該絕緣層外的部分。
  31. 一種鈉離子感測裝置，包括：一金氧半場效電晶體；一半導體參數分析裝置，與該金氧半場效電晶體的源極與汲極耦接；一如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極，該鈉離子選擇電極藉由該導線耦接於該金氧半場效電晶體的閘極；以及一參考電極耦接於該半導體參數分析裝置，其中該鈉離子選擇電極與該參考電極浸泡於一待測液中以測量該待測液之鈉離子濃度。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之鈉離子感測裝置， 更包括：一光隔絕容器用以容納該鈉離子選擇電極、該參考電極耦與該待測液，且該光隔絕容器具有至少一加熱器；一溫度控制器，耦合至該加熱器。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之鈉離子感測裝置，其中該溫度控制器包括一比例-積分-微分溫度控制器。
  34. 如申請專利範圍第31項所述之鈉離子感測裝置，其中以匹配電位法計算該鈉離子選擇電極對於鉀離子、鈣離子與鎂離子之選擇性係數分別為約-1.95至1、-1.86至1與-2至3.46。
  35. 如申請專利範圍第31項所述之鈉離子感測裝置，其中以干擾修正法計算該鈉離子選擇電極對於鉀離子、鈣離子與鎂離子之選擇性係數分別為約-0.86至1、-1.52至1與-1.38至1。
  36. 如申請專利範圍第31項所述之鈉離子感測裝置，其中以該鈉離子感測裝置測試約25-46℃之待測液時，該鈉離子選擇電極之感測度為約56.11-61.97 mV/pNa。
  37. 一種鈉離子感測裝置，包括：一如申請專利範圍第16項所述之鈉離子選擇電極；一參考電極；一儀表放大器，耦接該鈉離子選擇電極與該參考電極及用以接收來自該鈉離子選擇電極與該參考電極之訊號；一電表，耦接儀表放大器用以接收來自該儀表放大器之訊號；以及一資料記錄器，耦接該電表用以接收來自該電表之訊 號。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之鈉離子感測裝置，其中該參考電極包括銀/氯化銀參考電極。
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