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JPH0623732B2 - Voltammetric measurement method - Google Patents
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JPH0623732B2 - Voltammetric measurement method - Google Patents

Voltammetric measurement method

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JPH0623732B2
JPH0623732B2 JP61170249A JP17024986A JPH0623732B2 JP H0623732 B2 JPH0623732 B2 JP H0623732B2 JP 61170249 A JP61170249 A JP 61170249A JP 17024986 A JP17024986 A JP 17024986A JP H0623732 B2 JPH0623732 B2 JP H0623732B2
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JP
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electrode
voltammetric
reference electrode
isfet
potential
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純 木村
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はボルタンメトリックな測定方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a voltammetric measuring method.

(従来の技術) 従来溶液中のイオンや酸化還元物質の濃度を測定する手
段の1つとして電気化学分析が用いられ、この原理を利
用した素子が知られている。特に、ポテンショスタット
の装置を利用した2本の導電性電極と1本の基準電極を利
用したボルタンメトリックな方法と素子が知られてい
る。例えば、過酸化水素を測定する場合はワーキング電
極と呼ばれる一方の導電性電極の基準電極に対する電位
が0.6V近辺になる様、ワーキング電極と他方の金属電
極であるカウンター電極間に電位を加えこの時流れる電
流によって濃度を知る事が出来る(鈴木周一編「イオン
電極と酵素電極」p.80講談社サイエンティフィフ198
1)。この場合基準電極としては、飽和甘コウ電極(SCE)
や飽和KC1を内部液として持つ銀酸化銀電極など液絡部
を持つ電極のものが一般に使用される。
(Prior Art) Conventionally, electrochemical analysis has been used as one means for measuring the concentration of ions and redox substances in a solution, and an element utilizing this principle is known. In particular, a voltammetric method and device using two conductive electrodes and one reference electrode using a potentiostat device are known. For example, when measuring hydrogen peroxide, an electric potential is applied between the working electrode and the counter electrode, which is the other metal electrode, so that the electric potential of one conductive electrode, called the working electrode, is around 0.6 V with respect to the reference electrode. It is possible to know the concentration by the flowing current (Shuichi Suzuki, “Ion and Enzyme Electrodes” p.80 Kodansha Scientific 198
1). In this case, the reference electrode is a saturated sweet koh electrode (SCE).
An electrode having a liquid junction such as a silver-silver oxide electrode having saturated KC1 as an internal liquid is generally used.

一方上記測定を簡素化したものとして液絡部を有する基
準電極を廃し銀一塩化銀電極を参照電極カウンター電極
兼用としワーキング電極として白金を使うものがあり、
この場合2極間に0.65Vを印加し電流を測定するものが
提案されている(第2図「センサの基礎と応用」シンポ
ジウム予稿集p43)。又、プレーナー技術を用いたデバイ
スとして2本の金又は白金によるワーキング、カウンタ
ー各電極と1本の銀、塩化銀、参照電極によってシリコ
ンウエハ上に形成したものが最近報告されている(W.San
sen et al.トランスデューサーズ'85,1985インターナシ
ョナル コンファレンス オン ソリッド ステート セン
サーズ アンド アクチュエーターズ,ダイジェスト オ
ブ テクニカルペーパーズ,pp344-347)。
On the other hand, as a simplification of the above measurement, there is one in which a standard electrode having a liquid junction is abolished and a silver silver chloride electrode is also used as a reference electrode counter electrode and platinum is used as a working electrode,
In this case, a method has been proposed in which 0.65 V is applied between the two poles to measure the current (Fig. 2, "Basics and Applications of Sensors" symposium proceedings p43). Also, as a device using the planar technology, a device formed on a silicon wafer by working with two gold or platinum, each counter electrode and one silver, silver chloride, and reference electrode has been recently reported (W. San.
sen et al. Transducers '85, 1985 International Conference on Solid State Sensors and Actuators, Digest of Technical Papers, pp 344-347).

(発明が解決しようとする問題点) 従来使われてきた3極法ボルタンメトリックな測定方法
の場合参照電極にSCE電極などを使用する必要があっ
た。SCE電極をはじめ参照電極は内部溶液を持ちこれの
被測定溶液への液絡部を有している。従って微小化とり
わけ半導体プレーナー技術の応用は困難であった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the case of the conventionally used three-pole voltammetric measurement method, it was necessary to use an SCE electrode or the like as a reference electrode. The reference electrode including the SCE electrode has an internal solution and a liquid junction to the solution to be measured. Therefore, miniaturization, especially the application of semiconductor planar technology, has been difficult.

又、W.Sansenらによるプレーナー技術によって銀一塩
化銀電極を作成したセンサ素子の場合、銀一塩化銀電極
自体の安定性そのものに問題があり、水中の塩素濃度に
よって電位が変動する。更に重要な欠点は溶液中への溶
解であり、電解による溶出によって参照電極自体が消耗
していくあるいは電極表面への物質析出があるため長期
使用が不可能な事である。今まで述べてきた様にボルタ
ンメトリックセンサにおける参照電極の存在が従来ボル
タンメトリックセンサの微小化に大きな阻害要因となっ
てきた。本発明者等は、液絡部を持たず溶出しない微小
電極を標準電極として使用する事で、上記3極ボルタメ
トリー測定方法の微小化実現する方法を提案した。
Further, in the case of a sensor element having a silver-silver-chloride electrode formed by the planar technology by W. Sansen et al., There is a problem in the stability of the silver-silver-chloride electrode itself, and the potential fluctuates depending on the chlorine concentration in water. An even more important drawback is dissolution in a solution, which means that the reference electrode itself is consumed due to elution by electrolysis, or a substance is deposited on the surface of the electrode, so that it cannot be used for a long period of time. As described above, the existence of the reference electrode in the voltammetric sensor has been a major impediment to miniaturization of conventional voltammetric sensors. The present inventors have proposed a method for realizing the miniaturization of the above three-electrode voltammetry measuring method by using a microelectrode having no liquid junction and not eluting as a standard electrode.

(問題点を解決するための手段) MOS型トランジスターであるISFETは、pHに対する感受性
を持ちその出力は濃度変化1ケタに対して約60mVとネ
ルンストの定数に従う(Jiri Janata,Robert J.Huber 編
“Solid State Chemical Sensors”Academic Press,198
5,pp65-pp.118,ジリ ジャナタロバートJフーバー編
“ソリッドステート ケミカルセンサーズ”アカデミッ
クプレス,1985,pp65-118))事が良く知られている。又
この事は一定pH下でISFETが一定の値を示す事を意味し
ており、本発明者らは従来pH測定素子として使用されて
きたISFETを一定のpH範囲における標準電極として使用
する事により固定基準電極を提供出来ると考えるに至っ
た。すなわち2本の白金や金より成る導電性電極対とあ
らかじめ一定pHにおける電位を測定されたISFETを用意
し、ワーキング電極に標準電位からの所定の電位がかか
る様にISFET出力を基準にワーキングカウンター電極間
に電位を加えそこを流れる電流を測定する事によってボ
ルタンメトリックな測定方法が実現出来る。
(Means for Solving Problems) The MOS-type transistor ISFET is sensitive to pH and its output follows the Nernst's constant of about 60 mV for one digit change in concentration (edited by Jiri Janata, Robert J. Huber). Solid State Chemical Sensors ”Academic Press, 198
5, pp65-pp.118, Jili Janata Robert J. Hoover, "Solid State Chemical Sensors" Academic Press, 1985, pp65-118)). This also means that the ISFET shows a constant value under a constant pH, and the inventors have used the ISFET conventionally used as a pH measuring element as a standard electrode in a constant pH range. We have come to think that a fixed reference electrode can be provided. That is, a pair of conductive electrodes made of platinum or gold and an ISFET whose potential was measured in advance at a constant pH were prepared, and the working counter electrode was referenced based on the ISFET output so that the working electrode receives a predetermined potential from the standard potential. A voltammetric measurement method can be realized by applying an electric potential between them and measuring the current flowing therethrough.

(作用) 第1図に本発明の根幹を形成する電極構成を従来との比
較で示す。第1図(a)に示すのが従来から使用されている
典型的ボルタンメトリック測定の電極並びに回絡構成で
ある。図中1,2は各々ワーキング、カウンター電極と呼
ばれる金属電極であり一般にカウンター電極2がワーキ
ング電極1に比較して大きな電極面積を有する。又材質
としては、例えば過酸化水素などの様にそれを酸化して
測定する場合カウンター電極に白金、ワーキング電極に
銀などという構成をとってもよいし、白金-白金、金-金
等でも支障はない。参照電極3は液絡部を持つSCEなどを
用いる事によって液位を固定するのに用いられる。電位
差計5によってワーキング電極1を測定しながらこれが一
定値になる様可変抵抗7の値を変化させて、定電圧直流
電源8の電圧の分圧をワーキング電極1、カウンター電極
2間に供給する。このとき電流計6の読みカウンター電流
がこの測定系の測定値となる。この様な測定計を組みあ
げたものが、ポテンショスタット9と呼ばれる装置であ
り、図中9aはカウンター電極端子、96はワーキング電極
端子、9cは参照電極端子を示す。第1図(b)に示すのが、
本発明によるISFETを参照電極として使用したボルタン
メトリック測定系であり、この場合参照電極として、IS
FET10が使用され、その出力が9c参照電極端子に接続さ
れている。この図に示した場合は、ISFET10のドレイン1
1、ソース12間に一定電圧、一定流を流す時のソース電
位を読みとるソースフォロワー回路13が用いられている
が、これに限らず他の回路構成をとる事も可能である。
本発明を作用の実施例に基いて説明する。第4図に示す
ワーキング電極が0.1mm×0.4mmでありカウンター電極
と、共に絶縁体基板上に金で作成された平面状電極を用
いて、第1図(b)の構成で作成したサイクリック・ボルタ
ノグラム第3図に示す。またSCEを用いた測定結果を第2
図に示す。ここに示す図は測定から30分経過後のもので
あり第1図(b)の場合は同一チップ内のISFETを使用し
た。共に測定は緩衝液としてpH7.0リン酸緩衝液(イオン
強度μ=0.1)を用いて測定しているが、第3図に示すISE
FTを参照電極にした場合のボルタノグラムは第2図に示
す通常の測定によるボルタグラムを×軸に460mV平行
に負へ移動させるたものにほぼ一致する。この様にISFE
Tを参照電極として使用する事は、可能な事が判明し、
微小で液絡部を持たないボルタンメトリックな測定系を
提供出来る事が分かった。
(Operation) FIG. 1 shows an electrode structure forming the basis of the present invention in comparison with the conventional one. FIG. 1 (a) shows a typical voltammetric measurement electrode and convolution structure which have been conventionally used. In the figure, 1 and 2 are metal electrodes called working and counter electrodes, respectively, and generally the counter electrode 2 has a larger electrode area than the working electrode 1. Further, as a material, for example, when measuring by oxidizing it such as hydrogen peroxide, the counter electrode may be platinum and the working electrode may be silver, or platinum-platinum or gold-gold may be used without any problem. . The reference electrode 3 is used to fix the liquid level by using SCE having a liquid junction. While measuring the working electrode 1 with the potentiometer 5, the value of the variable resistor 7 is changed so that it becomes a constant value, and the partial voltage of the voltage of the constant voltage DC power source 8 is divided into the working electrode 1 and the counter electrode.
Supply between 2 At this time, the reading counter current of the ammeter 6 becomes the measurement value of this measurement system. A device called a potentiostat 9 is constructed by assembling such a measuring instrument. In the figure, 9a is a counter electrode terminal, 96 is a working electrode terminal, and 9c is a reference electrode terminal. Figure 1 (b) shows
It is a voltammetric measurement system using the ISFET according to the present invention as a reference electrode.
FET10 is used and its output is connected to the 9c reference electrode terminal. In the case shown in this figure, drain 1 of ISFET10
Although the source follower circuit 13 that reads the source potential when a constant voltage and a constant flow are applied between the source 1 and the source 12 is used, the present invention is not limited to this and other circuit configurations are also possible.
The present invention will be described based on working examples. The working electrode shown in Fig. 4 is 0.1 mm × 0.4 mm, and the counter electrode and the planar electrode made of gold on the insulator substrate are used together to create the cyclic structure shown in Fig. 1 (b).・ Voltanogram Shown in Figure 3. In addition, the measurement results using SCE
Shown in the figure. The figure shown here is after 30 minutes from the measurement. In the case of FIG. 1 (b), the ISFET in the same chip was used. In both cases, the pH 7.0 phosphate buffer solution (ionic strength μ = 0.1) was used as the buffer solution.
The voltammogram when FT is used as the reference electrode is almost the same as the voltammogram obtained by the normal measurement shown in FIG. ISFE like this
Using T as a reference electrode proved possible,
It was found that it is possible to provide a voltammetric measurement system that is minute and has no liquid junction.

次に第4図に本発明による参照電極を一体化したセンサ
の構成について説明する。(a)に平面図、(b),(c),(d)に
各々A-A′,B-B′,C-C′における断面図を示す。図中14
はセンサチップ、15は酸化シリコン、16は金属極、17は
クロム、18は窒化シリコン膜、19はサファイア基板、20
はp形アース領域、21はn形ソース領域、22はp形ゲート
領域、23はn形ドレイン領域、24は酸化タンタル膜、25
はアルミ電極である。本センサ素子では、水中での使用
が容易なサファイア基板19上にISFETと金属電極を形成
しているが、これに限らずシリコン基板上に形成したIS
FETと素子上に金属電極を形成させる事によってセンサ
素子を実現させる事も可能である。チップの大きさは、
1,4mm×2.2mmであり、参照電極として使用するISFETと
共にワーキング電極、カウンター電極が金によってパタ
ーニングされている。この様な構成をした電極を使う事
によって1つのチップでISFETを参照にしたボルタンメト
リックセンサが実現出来、測定系としては、第1図(b)に
示した回路を組む事で容易に酸化還元物質を測定する事
が出来る。
Next, FIG. 4 illustrates the structure of the sensor according to the present invention in which the reference electrode is integrated. (a) is a plan view, and (b), (c), and (d) are sectional views taken along lines AA ', BB', and CC ', respectively. 14 in the figure
Is a sensor chip, 15 is a silicon oxide, 16 is a metal electrode, 17 is chromium, 18 is a silicon nitride film, 19 is a sapphire substrate, 20
Is a p-type ground region, 21 is an n-type source region, 22 is a p-type gate region, 23 is an n-type drain region, 24 is a tantalum oxide film, 25
Is an aluminum electrode. In this sensor element, the ISFET and the metal electrode are formed on the sapphire substrate 19 that can be easily used in water, but the ISFET formed on the silicon substrate is not limited to this.
It is also possible to realize a sensor element by forming a metal electrode on the FET and the element. The size of the tip is
It is 1,4 mm x 2.2 mm, and the working electrode and the counter electrode are patterned by gold together with the ISFET used as the reference electrode. A voltammetric sensor with an ISFET as a reference can be realized with one chip by using the electrode with such a configuration, and the measurement system can be easily oxidized by using the circuit shown in Fig. 1 (b). It is possible to measure reducing substances.

本発明による基準電極はISFETを用いているが、ISFETは
pHに対して感受性を持つため一定なpH下で測定の方が理
想的である。過酸化水素センサとして使用する場合、第
2図に示す様に0.3Vから0.65Vの範囲で電圧上昇時に還
元がおこりそのどこに設定してもほぼ問題はないが一般
に0.60Vあるいは0.65V位を使用する。仮に0.6Vを使
用するとした場合、基準電位の安定性として少なくとも
50mV以内の安定性が要求される。これはpH値が±0.8
以内に安定している事が、求められる事を意味している
が、一般に酵素センサのトランスデューサとして使用す
る場合緩衝液を使用して一定pH下で反応する事が普通で
あり、こういった酸素センサとしての用途にこのセンサ
は特に適している。
The reference electrode according to the present invention uses ISFET, which is
Since it is sensitive to pH, it is ideal to measure at a constant pH. When used as a hydrogen peroxide sensor,
As shown in Fig. 2, reduction occurs when the voltage rises in the range of 0.3V to 0.65V, and there is no problem in setting it anywhere, but generally 0.60V or 0.65V is used. If 0.6V is used, the stability of the reference potential is at least
Stability within 50 mV is required. This has a pH value of ± 0.8
It means that it is required to be stable within the range, but in general, when used as a transducer of an enzyme sensor, it is common to use a buffer solution and react at a constant pH. This sensor is particularly suitable for use as a sensor.

第5図に第4図に示すセンサのワーキング電極部に固定化
酵素膜26をパターニングしたものの平面図を示す。使用
する酵素としては、反応によって過酸化水素を発生する
オキシダーゼ系のものであればよく、酵素の基質となる
物質を検出する事が可能である。特にグルコースオキシ
ターゼを使用してグルコースを分解せしめ発生する過酸
化水素を測定するグルコースセンサは臨床検査上重要で
ある。
FIG. 5 shows a plan view of the working electrode portion of the sensor shown in FIG. 4 on which the immobilized enzyme membrane 26 is patterned. The enzyme to be used may be an oxidase-based one that produces hydrogen peroxide by a reaction, and it is possible to detect a substance serving as a substrate for the enzyme. In particular, a glucose sensor that decomposes glucose by using glucose oxidase and measures the generated hydrogen peroxide is important for clinical examination.

(実施例) 第4図に示す1つのチップ内にワーキング、カウンター
電極となる金のパターンと標準電極として使用するISFE
Tを有する素子を用いて実験を行なった。素子をpH7.0リ
ン酸緩衝液(イオン強度M=0.1)に浸漬、ISFETのソース
電位が安定になるのを待ってから第1図(b)に示す構成で
サイクリックボルタメトリーの手法で30分間電極をエー
ジングした。この時得られたボルタノグラムが第3図実
験で示したものであるが、第2図に実線で示したSCEを参
照電極として用いたものをX軸上で460mV負の方向へ平
行したものにほぼ一致し、ISFETが標準電極として十分
使用可能な事が分かった。これに1mMの過酸化水素を
添加した場合のボルタノグラムを同じく点線で示した。
第2図と第3図の関係より考えて第3図における+200mV
から−100mV位の範囲の電圧上昇時の消費電流が、過
酸化水素濃度に相当すると考えられるため、各種濃度の
過酸化水素に対する出力を固定電位で測定した。ワーキ
ング電極-ISFET間電位を+140mVに固定して測定した
結果を第6図に示す。出力電流は過酸化水素濃度と実験
した1.25mM以下の濃度下で極めて良好な相関を示し
た。
(Example) A gold pattern to be a working electrode and a counter electrode in one chip shown in FIG. 4 and an ISFE used as a standard electrode
Experiments were performed using devices with T. The device is immersed in pH 7.0 phosphate buffer solution (ionic strength M = 0.1), and after waiting for the source potential of ISFET to stabilize, the structure shown in Fig. 1 (b) is used for cyclic voltammetry. The electrodes were aged for minutes. The voltanomogram obtained at this time is the one shown in the experiment in Fig. 3, but the one using the SCE shown by the solid line in Fig. 2 as the reference electrode is almost parallel to the negative direction of 460 mV on the X axis. In agreement, it was found that ISFET could be used well as a standard electrode. A voltammogram when 1 mM hydrogen peroxide was added is also shown by a dotted line.
Considering the relationship between Fig. 2 and Fig. 3, + 200mV in Fig. 3
Since it is considered that the current consumption at the time of voltage rise in the range from to -100 mV corresponds to the hydrogen peroxide concentration, the output for various concentrations of hydrogen peroxide was measured at a fixed potential. Figure 6 shows the results of measurements with the working electrode-ISFET potential fixed at +140 mV. The output current showed a very good correlation with the hydrogen peroxide concentration below the experimental concentration of 1.25 mM.

(実施例2) 図4に示すセンサ素子のワーキング電極部のみをグルコ
ースオキシダーゼ固定化膜で被い実施例1と同様サイク
リックボルタンメトリーの手法でエージングした。ここ
に使用したセンサの場合ISFETのソース電位はISFETに対
して430mV高く従ってサイクリックボルタモグラム
は、SCEを標準としたものを比較して負への430mV移動
したものとほぼ一致した。この場合ワーキング電極-ISF
ET間の電位を170mVに設定して第1図(b)に示すポテン
ショスタットの定電位測定した場合のグルコースと出力
の関係を第7図に示した。測定した100mg/dl以内の濃度
範囲で濃度と出力は非常に良好な相関を示した。
(Example 2) Only the working electrode portion of the sensor element shown in FIG. 4 was covered with a glucose oxidase-immobilized film and aged by the cyclic voltammetry method as in Example 1. In the case of the sensor used here, the source potential of the ISFET is 430 mV higher than that of the ISFET. Therefore, the cyclic voltammogram almost agrees with the negative 430 mV shift compared to the SCE standard. In this case the working electrode-ISF
FIG. 7 shows the relationship between glucose and output when the potential between the ETs was set to 170 mV and the potentiostat shown in FIG. 1 (b) was measured for constant potential. The concentration and output showed a very good correlation within the measured concentration range within 100 mg / dl.

(発明の効果) これまで述べてきた様に本発明によるISFETの出力を参
照電位としたボルタンメトリックな測定は、通常の参照
電極を用いたものと同等の精度を持ちながら、微小化、
固体化出来る画期的測定方法であり、特にISFETと同一
チップ内に集積化された導電性電極を持つボルタンメト
リックセンサ素子を使用した場合その効果を最大に発揮
するものである事が判明した。
(Effects of the Invention) As described above, the voltammetric measurement using the output of the ISFET according to the present invention as the reference potential has the same accuracy as that using the normal reference electrode, but is miniaturized,
It is an epoch-making measurement method that can be solidified, and it has been found that the effect is maximized when a voltammetric sensor element having a conductive electrode integrated in the same chip as ISFET is used. .

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

第1図(a),(b)はそれぞれ従来型のボルタンメトリック測
定のシステムと本発明によるISFETを標準に使用したシ
ステムを示す図、第2図,第3図はボルタンメトリックな
測定の例を示す図、第4図は本発明によるセンサ素子の
一例を示す図、第5図は第4図に示す素子のワーキング電
極部のみに固定化酵素膜を形成した素子平面図、第6図
は測定液中の過酸化水素濃度と出力電流の関係図、第7
図はグルコース濃度と出力電流の関係を示す図である。 図において、 1:ワーキング電極、2:カウンター電極 3:参照電極、4:反応槽 5電位差計、6:電流測定器 7:抵抗、8:直流定電流 9:ポテンショスタット 9a:ポテンショスタットカウンター電極入力 9b:ポテンショスタットカウンタワーキング電極入力 9b:ポテンショスタット参照電極入力 10:ISFET 11:ISFETドレイン 12:ISFETソース 13:ISFET測定器路(ソースフォロワー) 14:センサチップ、15:酸化シリコン 16:金電極、17:クロム 18:窒化シリコン膜、19:サファイア基板 20:p形アース領域、21:n形ソース領域 22:p形ゲート領域 23:n形ドレイン領域、24:酸化タンタル膜 25:アルミ電極、26:固定化酵素膜 である。
FIGS. 1 (a) and (b) show a conventional voltammetric measurement system and a system using ISFET according to the present invention as a standard, and FIGS. 2 and 3 show voltammetric measurement systems. Figure showing an example, FIG. 4 is a view showing an example of a sensor element according to the present invention, FIG. 5 is a plan view of an element in which an immobilized enzyme membrane is formed only on the working electrode portion of the element shown in FIG. 4, FIG. Is the relationship diagram between the hydrogen peroxide concentration in the measured solution and the output current,
The figure shows the relationship between glucose concentration and output current. In the figure, 1: Working electrode, 2: Counter electrode 3: Reference electrode, 4: Reaction tank 5 potentiometer, 6: Current measuring device 7: Resistance, 8: DC constant current 9: Potentiostat 9a: Potentiostat counter electrode input 9b: Potentiostat counter working electrode input 9b: Potentiostat reference electrode input 10: ISFET 11: ISFET drain 12: ISFET source 13: ISFET measuring device (source follower) 14: Sensor chip, 15: Silicon oxide 16: Gold electrode, 17: Chromium 18: Silicon nitride film, 19: Sapphire substrate 20: p-type ground region, 21: n-type source region 22: p-type gate region 23: n-type drain region, 24: tantalum oxide film 25: aluminum electrode, 26 : Immobilized enzyme membrane.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7235−2J G01N 27/30 301 R 7235−2J 301 L Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location 7235-2J G01N 27/30 301 R 7235-2J 301 L

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2本の導電性電極と1本の基準電極を用い、
2本の金属電極のうちの1本と基準電極間の電位を一定に
保つように、2本の導電性電極間に電位を加え、この時
流れる電流を測定するボルタンメトリックな測定方法に
おいて、基準電極にイオン感応性電界効果型トランジス
タ(ISFET)を用い、1つの半導体チップ内に2個の導電性
電極パターンと1つの前記イオン感応性電界効果型トラ
ンジスタが形成されたボルタンメトリックセンサ素子を
使用することを特徴とするボルタンメトリックな測定方
法。
1. Using two conductive electrodes and one reference electrode,
In order to keep the potential between one of the two metal electrodes and the reference electrode constant, a potential is applied between the two conductive electrodes, and in the voltammetric measurement method of measuring the current flowing at this time, Ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) is used for the reference electrode, and a voltammetric sensor element in which two conductive electrode patterns and one ion-sensitive field-effect transistor are formed in one semiconductor chip. A voltammetric measuring method characterized by being used.
【請求項2】2本の導電性電極と1本の基準電極を用い、
2本の金属電極のうちの1本と基準電極間の電位を一定に
保つように、2本の導電性電極間に電位を加え、この時
流れる電流を測定するボルタンメトリックな測定方法に
おいて、基準電極にイオン感応性電界効果型トランジス
タ(ISFET)を用い、2本の導電性電極のうちの一方の電極
には固定化酵素膜が形成されたものを用いることを特徴
とするボルタンメトリックな測定方法。
2. Using two conductive electrodes and one reference electrode,
In order to keep the potential between one of the two metal electrodes and the reference electrode constant, a potential is applied between the two conductive electrodes, and in the voltammetric measurement method of measuring the current flowing at this time, Ion-sensitive field effect transistor (ISFET) is used as the reference electrode, and one of the two conductive electrodes is a voltammetric one characterized by using an immobilized enzyme membrane. Measuring method.
【請求項3】1つの半導体チップ内に2個の導電性電極パ
ターンと1つのイオン感応性電界効果型トランジスタが
形成されたボルタンメトリックセンサ素子を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のボルタンメト
リックな測定方法。
3. A voltammetric sensor element in which two conductive electrode patterns and one ion-sensitive field effect transistor are formed in one semiconductor chip is used. Voltammetric measuring method described in the item.
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