JPH0769289B2 - Microelectrodes for electrochemical analysis - Google Patents
Microelectrodes for electrochemical analysisInfo
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- JPH0769289B2 JPH0769289B2 JP62-502474A JP50247487A JPH0769289B2 JP H0769289 B2 JPH0769289 B2 JP H0769289B2 JP 50247487 A JP50247487 A JP 50247487A JP H0769289 B2 JPH0769289 B2 JP H0769289B2
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、流速感受性が小さく汚染を受けにくい改良
された溶存酸素測定用電極、イオン濃度測定電極、バイ
オセンサー用電極、参照電極等の電気化学分析用微小電
極に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improved microelectrode for electrochemical analysis, such as an electrode for measuring dissolved oxygen, an electrode for measuring ion concentration, an electrode for a biosensor, or a reference electrode, which has low sensitivity to flow rate and is resistant to contamination.
背景技術
従来、酸素、糖、アミノ酸、pHなどの分析は、各種電極
を用いる電気化学的手法により行なわれている。しかし
いずれの場合も、電極汚染などの問題がある。以下、各
種電極およびセンサーについての従来技術を述べる。BACKGROUND ART Conventionally, the analysis of oxygen, sugars, amino acids, pH, etc. has been carried out by electrochemical methods using various electrodes. However, in all cases, there are problems such as electrode contamination. Below, we will discuss the prior art of various electrodes and sensors.
溶存酸素測定用センサー
血液などの体液や発酵槽内の培養液中の溶存酸素を測定
することは重要である。現在、クラーク(Clark)型酸
素センサーが広く用いられている。これはセンサー容器
内を苛性アルカリ水溶液などの電解質で満し、その中に
白金陰極および鉛などの陽極を設置し、外部(測定液)
とをポリテトラフルオロエチレンなどの酸素選択透過膜
で隔てた構造になっている。酸素分子は測定しようとす
る溶液から選択透過膜を通してセンサー容器内部に入
り、白金電極上で電気化学的に還元されるので、このと
き発生する電流を測定し、溶存酸素量を知ることができ
る。この方法の出現で容易に溶存酸素量の測定が可能に
なったが、滅菌するときの加圧に対して不安定であるこ
と、メインテナンスが面倒であること、小型化しにくい
こと、実際の溶存酸素濃度ではなく酸素分圧しか測定で
きないこと、加圧下での発酵や海または湖の底における
溶存酸素が測定できないこと、温度変化による電流値の
変化が大きいこと等、多くの問題がある。 Dissolved oxygen measurement sensors It is important to measure dissolved oxygen in body fluids such as blood and in culture fluids in fermentation tanks. Currently, Clark-type oxygen sensors are widely used. This sensor is designed to fill the sensor container with an electrolyte such as a caustic alkaline solution, with a platinum cathode and a lead anode installed inside, and to measure the dissolved oxygen in the external (measurement solution)
The sensor is constructed with an oxygen-selective permeable membrane, such as polytetrafluoroethylene, separating the two. Oxygen molecules pass through the membrane from the solution to be measured into the sensor container and are electrochemically reduced on a platinum electrode. The current generated during this process can be measured to determine the amount of dissolved oxygen. While this method has made it easy to measure dissolved oxygen levels, it has many problems, including instability with pressurization during sterilization, tedious maintenance, difficulty in miniaturization, the ability to measure only oxygen partial pressure rather than actual dissolved oxygen concentration, inability to measure dissolved oxygen during pressurized fermentation or at the bottom of the ocean or lake, and large changes in current value due to temperature changes.
その他の酸素濃度測定用電極として、特に体液用のもの
として、微細金属電極表面を多層構造から多孔質膜で被
覆して、電極表面と溶液との間に安定接触状態を作り出
すという方法(特開昭57−117838号)あるいは、細線状
金属電極を先端が開口したチューブに該電極先端が該チ
ューブの開口先端から後退した位置になるように挿入す
る方法(特開昭57−195436号)等が提案されている。Other proposed electrodes for measuring oxygen concentration, particularly those for body fluids, include a method in which the surface of a fine metal electrode is covered with a multilayer porous membrane to create a stable contact state between the electrode surface and the solution (Japanese Patent Laid-Open No. 57-117838), and a method in which a thin wire metal electrode is inserted into a tube with an open tip so that the tip of the electrode is positioned back from the open tip of the tube (Japanese Patent Laid-Open No. 57-195436).
しかしながら、これらの方法は電極汚染とか多孔質膜が
はがれて医源病になる可能性がある等の欠点がある。However, these methods have drawbacks such as electrode contamination and the possibility of the porous membrane peeling off, which can lead to iatrogenic diseases.
イオン濃度測定用センサー
従来、水素イオン濃度を測定するための電極として、ガ
ラス電極が広く用いられている。しかしながら、ガラス
膜が破損し、あるいは汚染しやすい、アルカリ溶液中で
の使用に限界があるなどの問題がある。さらにガラス電
極は内部基準液室を必要とし、小型化が困難であるとと
もに、内部基準液が流出する恐れがあるなどの問題があ
る。 Glass electrodes have been widely used to measure hydrogen ion concentrations. However, they have problems such as the glass membrane being easily damaged or contaminated, and their use in alkaline solutions is limited. Furthermore, glass electrodes require an internal reference solution chamber, making them difficult to miniaturize, and there is a risk of the internal reference solution leaking out.
最近、導電体基体の表面に電解重合法によって形成され
た膜が、水素イオンの付加・離脱によって電位変化する
ことが見い出された[William R.Heineman,Anal.Chcm.5
2 345(1980)]。また、導電体基体の表面に形成され
た可逆的酸化還元機能を有する膜が、水素イオンの付加
・離脱を伴って酸化還元反応を起すことを利用したpHセ
ンサーが考案されている(特開昭61−194343号)。しか
しながら、これらのpHセンサーは体液、発行液中で連続
測定をすると、汚染による電位ドリフトが起る。Recently, it has been discovered that the potential of a film formed by electropolymerization on the surface of a conductive substrate changes with the addition and removal of hydrogen ions [William R. Heineman, Anal. Chcm . 5
2 345 (1980)]. A pH sensor has also been devised that utilizes a film with reversible redox function formed on the surface of a conductive substrate, which undergoes a redox reaction accompanied by the addition and desorption of hydrogen ions (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 194343/1986). However, when these pH sensors are used for continuous measurements in body fluids or fluorescent solutions, potential drift occurs due to contamination.
バイオセンサー
バイオセンサーは、生化学反応に関与する物質が直接電
極反応して得られる電流値から生化学反応に関与する着
目基質濃度を求める方式と、生化学反応に関与する電極
感応物質をそれらに選択的に応答する膜に生じる膜電位
から求める方式がある。前者はアンペロメトリー方式と
呼ばれ、酸素電極と過酸化水素電極が利用され、後者は
ポテンショメトリー方式であり、水素イオンなどのイオ
ン選択生電極やアンモニア、炭酸ガス電極(一種のガス
透過膜と複合型pH電極からなる)が利用されている。生
化学反応には酵素、微生物や抗原抗体反応などがある。
バイオセンサーの基本は酸素センサーおよびpH電極であ
るので、前記および項で述べた問題がある。 Biosensors are classified into two types: one that determines the concentration of a target substrate involved in a biochemical reaction from the current value obtained when a substance involved in the biochemical reaction directly reacts with an electrode, and one that determines the electrode-sensitive substance involved in the biochemical reaction from the membrane potential generated in a membrane that selectively responds to it. The former is called the amperometric type and uses an oxygen electrode and a hydrogen peroxide electrode, while the latter is a potentiometric type and uses an ion-selective electrode for hydrogen ions, etc., or an ammonia or carbon dioxide electrode (consisting of a type of gas-permeable membrane and a combined pH electrode). Biochemical reactions include enzymes, microorganisms, and antigen-antibody reactions.
Since the basis of the biosensor is an oxygen sensor and a pH electrode, there are problems as mentioned above and in the previous section.
参照電極
従来利用されれている参照電極は、飽和カロメル電極、
銀/塩化銀電極などの内部液を含んだ電極であるため、
1)破損しやすい、2)滅菌時の加圧に耐えられない等
の欠点があった。 Reference electrode Conventionally used reference electrodes are saturated calomel electrodes,
Because the electrodes contain an internal liquid such as silver/silver chloride electrodes,
They had the following drawbacks: 1) they were easily damaged, and 2) they could not withstand the pressure applied during sterilization.
従って、本発明は上記した従来技術の欠点を除き、安定
して正確に溶存酸素、糖、アミノ酸、pHなどを測定する
各種電極および電極を利用したセンサーを提供すること
を目的とするものである。Therefore, the present invention aims to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide various electrodes and sensors using the electrodes that can stably and accurately measure dissolved oxygen, sugars, amino acids, pH, etc.
発明の開示
本発明は、非導電性樹脂によって覆われた炭素繊維束か
ら成り、該繊維束の一端において炭素繊維の先端が後退
し外部に解放された微細孔を形成していることを特徴と
する電気化学分析用微小電極である。このような構成と
することによって、流速感受性の小さい、また電極汚染
を受けにくい微小電極が得られる。Disclosure of the Invention The present invention provides a microelectrode for electrochemical analysis, which is made of a carbon fiber bundle covered with a non-conductive resin, and in which the tips of the carbon fibers are retracted at one end of the fiber bundle to form micropores that are open to the outside. This configuration results in a microelectrode that is less sensitive to flow rate and less susceptible to electrode contamination.
図面の簡単な説明
第1図は本発明の微小電極の概念図であり、第2図は本
発明の微小電極の1つの具体例であるバイオセンサー用
電極の概念図である。第3図は実施例4で行なった、微
細孔のある微小電極と微細孔のない微小電極の各々の汚
れの状態を示すものである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a conceptual diagram of the microelectrode of the present invention, and Figure 2 is a conceptual diagram of a biosensor electrode, which is one specific example of the microelectrode of the present invention. Figure 3 shows the state of contamination of the microelectrode with and without micropores, as performed in Example 4.
発明を実施するための最良の形態
本発明の微小電極は、概念的には第1図に示すようなも
のである。ここで複数本の炭素繊維1が非導電性樹脂2
によって覆われ、炭素繊維束を形成している。同図にお
いて炭素繊維1の上端は、非導電性樹脂2の上端から後
退して外部に解放された微細孔3を形成し、この微細孔
の底面となる炭素繊維の先端面が電極面となる。電極面
は必要により電気化学的触媒活性物質4によって修飾さ
れていてもよい。このように構成されてなる本発明の電
極を以下基本電極と呼ぶ。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The microelectrode of the present invention is conceptually as shown in Figure 1. Here, a plurality of carbon fibers 1 are sandwiched between a non-conductive resin 2.
The carbon fiber bundle is formed by covering the carbon fiber 1 with the non-conductive resin 2. In the figure, the upper ends of the carbon fibers 1 form micropores 3 that recede from the upper ends of the non-conductive resin 2 and are open to the outside, and the tip surfaces of the carbon fibers, which form the bottom surfaces of these micropores, become the electrode surfaces. If necessary, the electrode surface may be modified with an electrochemically catalytically active substance 4. The electrode of the present invention constructed in this manner will hereinafter be referred to as a basic electrode.
基本電極を構成する炭素繊維には特に制限はないが、ポ
リアクリロニトリル、ピッチ、レーヨン、フェノール樹
脂などを原料とする炭素繊維や気相成長法で作製した炭
素繊維が好ましく用いられる。There are no particular restrictions on the carbon fibers that make up the base electrodes, but carbon fibers made from raw materials such as polyacrylonitrile, pitch, rayon, and phenolic resin, and carbon fibers produced by vapor phase growth are preferably used.
非導電性物質としては、特に制限はないが弗素樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンオキシ
ド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ウレタン樹
脂、シリコン樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂な
どの高分子材料が好ましく用いられる。本発明の微小電
極を生体内に挿入して用いるような場合には、坑血栓性
のすぐれた樹脂を使用するのが好ましい。The non-conductive material is not particularly limited, but preferably used are polymeric materials such as fluorine resin, polyester resin, epoxy resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, silicone resin, vinyl chloride resin, phenolic resin, etc. When the microelectrode of the present invention is to be inserted into a living body, it is preferable to use a resin with excellent antithrombogenicity.
複数本の炭素繊維は、各々が非導電性樹脂によって覆わ
れ、一体として固められ、得られた複合体を繊維軸に対
して垂直な面で切った断面を見たときに非導電性樹脂の
海の中に、それぞれの炭素繊維が島成分として存在する
ように構成する。すなわち、炭素繊維同志は接触しない
ように構成されている。炭素繊維の本数は本発明の微小
電極の使用目的に応じて適宜決定されるが一般的には50
〜50,000本である。なお、参照電極に使用する場合は、
さらに多数本用いることがある。The carbon fibers are each covered with a non-conductive resin and solidified into a single unit. When the cross section of the resulting composite is cut perpendicular to the fiber axis, each carbon fiber is present as an island component in a sea of non-conductive resin. In other words, the carbon fibers are configured so that they do not come into contact with each other. The number of carbon fibers is determined appropriately depending on the intended use of the microelectrode of the present invention, but is generally 50.
When used as a reference electrode,
More may be used.
前期の断面の面積中に占める炭素繊維断面積の割合は通
常3〜60%程度である。炭素繊維の直径は20μm以下で
あり、特に10μm以下とするのが好ましい。炭素繊維の
径は微細孔の径でもあり、その径が20μm以下になる
と、いわゆるフィルターの効果を呈するようになる。The ratio of the cross-sectional area of the carbon fiber to the area of the cross section is usually about 3 to 60%. The diameter of the carbon fiber is 20 μm or less, and preferably 10 μm or less. The diameter of the carbon fiber is also the diameter of the micropores, and when the diameter is 20 μm or less, the so-called filter effect is exhibited.
微細孔の深さは通常0.5〜500μmであり、特に20〜400
μmとするのが好ましい。電極面は平面である必要はな
く、例えば鉛筆の芯のように尖っていても逆に下に凸の
形状になっていてもよいが、その場合の微細孔の深さは
最も深い位置で定義するものとする。The depth of the micropores is usually 0.5 to 500 μm, and particularly 20 to 400
The electrode surface does not need to be flat, and may be pointed like a pencil lead, or may have a downward convex shape, but in such cases the depth of the micropores is defined as the deepest position.
電極面を必要により修飾する電気化学的触媒活性物質
は、白金、銀、金、イリジウム、フタロシアニン類など
である。この層を形成させることにより、電極の酸素還
元活性などを高くすることができる。The electrochemical catalytic active substance that modifies the electrode surface as needed is platinum, silver, gold, iridium, phthalocyanines, etc. By forming this layer, the oxygen reduction activity of the electrode can be increased.
本発明の基本電極は、電極面上を選択透過性の膜で覆う
ことにより、電極面の汚染をより受けにくくするように
することができる。この膜は電解酸化重合によって形成
される電解酸化重合膜であることが望ましい。The basic electrode of the present invention can be made less susceptible to contamination by covering the electrode surface with a selectively permeable membrane. This membrane is preferably an electrolytically oxidatively polymerized membrane formed by electrolytic oxidation polymerization.
本発明の基本電極は例えば次のようにして製造される。The basic electrode of the present invention is manufactured, for example, as follows.
まず炭素繊維束を硬化剤を含んだ非導電性樹脂中に通
し、ついで加熱処理等を施すことにより樹脂を硬化さ
せ、非導電性樹脂によって覆われた針金状の炭素繊維束
を得る。これを所望の電極の長さに切断し、一方の断面
を研磨し、他端には銀ペーストを用いてリード線を接着
する。研磨した側の炭素繊維は以下に述べる電解酸化法
により削り込むことによって微細孔を形成させる。First, a carbon fiber bundle is passed through a non-conductive resin containing a curing agent, and then the resin is hardened by heat treatment or other means to obtain a wire-like carbon fiber bundle covered with the non-conductive resin. This is then cut to the desired electrode length, one cross section is polished, and a lead wire is attached to the other end using silver paste. The carbon fiber on the polished side is then scraped away using the electrolytic oxidation method described below to form micropores.
電解酸化液としては、酸性あるいはアルカリ性水溶液、
塩類を溶解した水溶液およびメタノールなどのアルコー
ル類が用いられる。炭素繊維を陽極へ接続し、対極に金
属電極を用いて陽極酸化する。酸化の際の電圧は1〜10
0ボルトの範囲が好ましい。また酸化と還元を繰り返し
行なう方法も好ましい方法の一つである。The electrolytic oxidizing solution may be an acidic or alkaline aqueous solution,
An aqueous solution containing dissolved salts and alcohols such as methanol are used. The carbon fiber is connected to the anode and a metal electrode is used as the counter electrode for anodization. The voltage during oxidation is 1 to 10
The range of 0 volts is preferred. A method in which oxidation and reduction are repeatedly performed is also a preferred method.
電極面を前記の電気化学的触媒活性物質で修飾する場合
には、メッキ、真空蒸着、スパッタリングなどの方法に
よって行なうことができる。When the electrode surface is modified with the electrochemically catalytically active substance, it can be done by a method such as plating, vacuum deposition, or sputtering.
以上の基本電極を含め、以下に示す電極の微細孔部分に
ゲル状の物質を充填してもよい。ゲル状の物質として例
えば寒天やゼラチン、ポリアクリルアミドゲル等があげ
られる。The micropores of the electrodes described below, including the basic electrodes described above, may be filled with a gel-like substance, such as agar, gelatin, or polyacrylamide gel.
次に、本発明の上記基本電極を用いた種々の電極につ
き、より具体的に説明する。Next, various electrodes using the basic electrode of the present invention will be described in more detail.
溶存酸素測定用電極
溶存酸素測定用電極としては、基本電極をそのまま使用
することもできるが、基本電極の電極面上に電解重合法
により選択透過膜を形成させると、より好ましい結果が
得られる。電解重合はアセトニトリル等の有機溶媒また
は水中に支持電解質、例えば過塩素酸ナトリウムまたは
硫酸ナトリウムを加え、これに電解重合すべき単量体化
合物を加え1〜1.5ボルトで定電位電解することによっ
て最も好都合に行なえる。ここで用いられる単量体化合
物はレドックス応答がなく、電極の汚れを防止する選択
透過膜が得られるものであれば特に制限はない。単量体
化合物としては、窒素含有芳香族化合物またはヒドロキ
シ芳香族化合物があげられ、例えば4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテル、4,4′−ジアミノジフェニルスルフ
ィド、フェノール、アニリンあるいはフェノール誘導
体、アニリン誘導体である。ここで重合条件によってレ
ドックス応答を示す膜が生じることもある。例えば単量
体としてアニリンを用いる場合、中性もしくはアルカリ
性下で重合しないとレドックス応答を示す膜が生じる。
さらに、重合方法として繰り返し重合を行なうことが、
より膜の被覆を完全にし選択透過性を高める。 Dissolved Oxygen Measurement Electrode: While a basic electrode can be used as is for measuring dissolved oxygen, better results can be obtained by forming a permselective membrane on the electrode surface of the basic electrode by electropolymerization. Electropolymerization is most conveniently performed by adding a supporting electrolyte, such as sodium perchlorate or sodium sulfate, to an organic solvent such as acetonitrile or water, adding the monomer compound to be electropolymerized, and conducting constant-potential electrolysis at 1 to 1.5 volts. The monomer compound used here is not particularly limited as long as it is non-redox-responsive and produces a permselective membrane that prevents electrode fouling. Examples of monomer compounds include nitrogen-containing aromatic compounds or hydroxyaromatic compounds, such as 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, phenol, aniline, or phenol and aniline derivatives. Depending on the polymerization conditions, a redox-responsive membrane may be formed. For example, when aniline is used as the monomer, a redox-responsive membrane will form if it is not polymerized under neutral or alkaline conditions.
Furthermore, repeating polymerization as a polymerization method is
This results in a more complete membrane coverage and increased permselectivity.
この電極を用いて酸素センサーを作製するとき、例えば
対極として銀/塩化銀を組み合わせる。この電極は選択
透過膜の選択透過性を変更させることにより、溶存酸素
以外の溶存する電気化学反応物質の測定にも使用でき
る。When this electrode is used to prepare an oxygen sensor, for example, a silver/silver chloride counter electrode is combined with it. This electrode can also be used to measure dissolved electrochemically reactive substances other than dissolved oxygen by changing the selective permeability of the permselective membrane.
イオン電極
イオン電極は基本電極の電極表面上に水素イオンに応答
する電解重合膜が覆われた電極である。水素イオン応答
性の膜として、例えば2,6−ジメチルフェノール、4,4′
−ビフェノール、1,2−ジアミノベンゼン、1−アミノ
ピレン、1,8−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフ
タレンなどの電解酸化重合膜があげられる。 Ion electrode: An ion electrode is an electrode in which the surface of a basic electrode is covered with an electrolytic polymerized film that responds to hydrogen ions. Examples of hydrogen ion-responsive films include 2,6-dimethylphenol, 4,4'
Examples of the polymerizable film include electrolytic oxidation polymer films of 1,2-diaminobiphenol, 1,2-diaminobenzene, 1-aminopyrene, 1,8-diaminonaphthalene, and 1,5-diaminonaphthalene.
このイオン電極を用いて水溶液中の水素イオン濃度を測
定するためには、このイオン電極を飽和カロメル電極の
ような基準電極とともに測定液中に浸漬して、それらら
の電極間の電圧を読みとる。To measure the hydrogen ion concentration in an aqueous solution using this ion electrode, the ion electrode is immersed in the measurement solution together with a reference electrode such as a saturated calomel electrode, and the voltage between these electrodes is read.
バイオセンサー
バイオセンサーの電極は、第2図に示すように酵素ある
いは微生物5を非導電性物質2からなる細孔の側面に何
らかの方法で固定化した、あるいは細孔の上に酵素ある
いは微生物を固定した膜6を覆った電極である。 Biosensor The electrode of a biosensor is an electrode in which enzymes or microorganisms 5 are immobilized by some method on the side of pores made of a non-conductive material 2, or the pores are covered with a membrane 6 on which enzymes or microorganisms are immobilized, as shown in Figure 2.
酵素としては、ポテンショメトリー方式の電極に対して
は、ウレアーゼ、ペニシリナーゼ、グルコースオキシタ
ーゼ、リパーゼなどが用いられ、アンペロメトリー方式
の電極に対してはグルコースオキシターゼ、乳酸オキシ
ターゼ、L−アミノ酸オキシターゼ、キサンチオンオキ
シターゼ、尿酸オキシターゼ、ピルベートオキシター
ゼ、ラクテートオキシターゼ等の各種オキシターゼ系酵
素を用いることができる。As the enzyme, for potentiometric electrodes, urease, penicillinase, glucose oxidase, lipase, etc. can be used, and for amperometric electrodes, various oxidase enzymes such as glucose oxidase, lactate oxidase, L-amino acid oxidase, xanthione oxidase, urate oxidase, pyruvate oxidase, lactate oxidase, etc. can be used.
固定化膜6としては、ポリ塩化ビニル、ポリアクリルア
ミド、アセチルセルロース、三酢酸セルロース、架橋し
たポリビニルアルコール等があげられる。膜でなくてナ
イロン繊維またはそのメッシュ等の繊維が集まっている
ものでもよい。The immobilization membrane 6 may be made of polyvinyl chloride, polyacrylamide, acetyl cellulose, cellulose triacetate, cross-linked polyvinyl alcohol, etc. Instead of a membrane, nylon fiber or a mesh of fibers may also be used.
酵素または微生物は、固定化膜に吸着または包括されて
固定化されたり、固定化膜共有結合したり、グルタルア
ルデヒドで架橋したりして固定化される。The enzyme or microorganism is immobilized by being adsorbed or entrapped in the immobilization membrane, by being covalently bonded to the immobilization membrane, or by being cross-linked with glutaraldehyde.
非導電性物質の細孔の側面に酵素または微生物を固定す
るには、例えば非導電性物質としてエポキシ樹脂を用い
てその樹脂の官能基と酵素とを直接に結合させたり、ア
ミノ基を有する物質を細孔側面に結合させて、その上に
酵素を結合させる。To immobilize enzymes or microorganisms on the side surfaces of the pores of a non-conductive material, for example, an epoxy resin is used as the non-conductive material and the enzyme is directly bonded to the functional groups of the resin, or a substance having an amino group is bonded to the side surfaces of the pores and then the enzyme is bonded onto the substance.
バイオセンサーにするには、例えば酵素固定化電極と銀
/塩化銀の対極を組み合わせる。To make a biosensor, for example, an enzyme-immobilized electrode is combined with a silver/silver chloride counter electrode.
参照電極
参照電極は、銀とハロゲン化銀が基本電極の電極上に結
合している。ハロゲンとしては塩素および臭素が望まし
い。微細孔には先に述べたようにゲル状の物質がつまっ
ている方が望ましく、ゲル状の物質にはハロゲンイオン
を含んだ塩が含まれている方が特に望ましい。 The reference electrode consists of silver and silver halide bonded to the base electrode. Chlorine and bromine are preferred halogens. As mentioned above, the micropores are preferably filled with a gel-like substance, and it is especially preferred that the gel-like substance contain a salt containing halide ions.
以下に実施例をあげて、本発明をより具体的に説明す
る。The present invention will be described in more detail below with reference to examples.
実施例1、2、3および比較例1
炭素繊維1000本の束(“トレカT−3001K"、直径7μ
m)を硬化剤を含んだエポキシ樹脂中をはしらせ樹脂を
含浸させた。つぎに、この含浸した繊維束を引張ったま
ま加熱して硬化させ、直径約0.3mmの針金状の複合材料
を得た。これらの側面をエポキシ樹脂で完全に絶縁した
のち切断し、一方の断面を常法で研磨し、他方の端に銀
ペーストを用いてリード線を接着して電極を作製した。Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1: A bundle of 1000 carbon fibers ("Torayca T-3001K", diameter 7 μm)
The fibers were then impregnated with epoxy resin containing a curing agent. The impregnated fiber bundle was then heated and hardened while stretched, yielding a wire-like composite material with a diameter of approximately 0.3 mm. The sides of the bundle were completely insulated with epoxy resin, and the wire was then cut. One end was polished using conventional methods, and a lead wire was attached to the other end using silver paste to form an electrode.
研磨した部分を2ミリモルの硫酸水溶液につけ対極に白
金線を用いて後述する条件で陽極酸化を行なった。得ら
れたセンターを用いて液の流動還元に基づく電流に及ぼ
す影響を調べた。即ち、マグネチックスターラーを装着
したフラスコに生理食塩水を入れ、作動極として上述の
センサーを、また対極に銀/塩化銀電極を装着し、室温
で空気と触れさせ酸素を飽和させた。The polished section was immersed in a 2 mmol/L aqueous solution of sulfuric acid and anodized using a platinum wire as the counter electrode under the conditions described below. The resulting center was used to examine the effect on the current due to the flow reduction of the solution. Specifically, saline was placed in a flask equipped with a magnetic stirrer, and the sensor described above was attached as the working electrode and a silver/silver chloride electrode as the counter electrode. The flask was then exposed to air at room temperature until oxygen was saturated.
作動極に0.6ボルトの負電圧をかけ、流れる還元電流を
測定した。マグネチックスターラーをできるだけ速く回
転させた場合と、静置時に流れる電流をそれぞれ測定し
その比を求めた。A negative voltage of 0.6 volts was applied to the working electrode, and the reduction current was measured. The current flowing when the magnetic stirrer was rotated as fast as possible and when it was left stationary was measured, and the ratio was calculated.
実施例1は1.75ボルトで15分酸化し引きつづき−1.2ボ
ルトで1分還元する操作を35回繰り返した。実施例2で
は0.03ミリアンペアの電流を80分流して酸化したのち生
理食塩水中−0.7ボルトで10分間還元した。In Example 1, oxidation was performed at 1.75 V for 15 minutes, followed by reduction at -1.2 V for 1 minute, and this cycle was repeated 35 times. In Example 2, oxidation was performed by passing a current of 0.03 mA for 80 minutes, followed by reduction in saline at -0.7 V for 10 minutes.
また実施例3では0.5ミリアンペアで9分間電解酸化を
行なったのち生理食塩水中−0.6ボルトで10分間還元を
行なった。各々の電極の微細孔の深さは、実施例1は12
0μm、実施例2は150μm、実施例3は240μmだっ
た。In Example 3, electrolytic oxidation was carried out at 0.5 milliamperes for 9 minutes, followed by reduction in physiological saline at -0.6 volts for 10 minutes.
0 μm, Example 2 was 150 μm, and Example 3 was 240 μm.
比較例として酸化エッチング処理を行なう前の電極を用
いた測定値を示した。As a comparative example, the measured value using an electrode before the oxidation etching treatment is shown.
結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.
実施例4
炭素繊維(“トレカT−300"、直径7μm)1000本の束
を用い、実施例1と同様にして直径約0.3mmの針金状の
複合材料を得た。 Example 4 A wire-like composite material having a diameter of about 0.3 mm was obtained in the same manner as in Example 1 using a bundle of 1000 carbon fibers ("Torayca T-300", diameter 7 μm).
これを切断し一方の断面を常法で研磨し、他方の端に銀
ペーストを用いてリード線と接着して電極を作製した。
研磨した部分を、2ミリモルの硫酸水溶液につけ、対極
に白金線を用い、0.5ミリアンペアで9分間電解酸化を
行なったのち、0.6ボルトで20分間電解還元を行なっ
た。This was cut, one cross section was polished in the usual way, and the other end was attached to a lead wire using silver paste to prepare an electrode.
The polished portion was immersed in a 2 millimolar aqueous sulfuric acid solution, and electrolytic oxidation was carried out at 0.5 milliamperes for 9 minutes using a platinum wire as the counter electrode, followed by electrolytic reduction at 0.6 volts for 20 minutes.
電子顕微鏡での観察では、炭素繊維の削れた微細孔部分
の深さは約100μmであり、電極表面は鉛筆の芯を削っ
たときのように先端が尖った形状をしていた。Observation under an electron microscope revealed that the depth of the micropores in the carbon fiber was approximately 100 μm, and the electrode surface had a sharp tip, like the tip of a sharpened pencil lead.
上記に得られた微細孔電極上に、次に説明する方法で、
白金の薄膜を生成せしめた。即ち塩化白金酸0.037モル
/、リン酸アンモニウム0.134モル/、リン酸ナト
リウム0.704モル/を含む水溶液に上記微細孔電極を
浸漬し、白金を対極として8ミリクーロンの電流を流し
た。得られた電極を水でよく洗浄した。電子顕微鏡の観
察では、約0.6μmの白金薄膜が電極上に均一に付着し
ていた。On the microporous electrode obtained above, the following method is performed:
A platinum thin film was formed. Specifically, the microporous electrode was immersed in an aqueous solution containing 0.037 mol/L chloroplatinic acid, 0.134 mol/L ammonium phosphate, and 0.704 mol/L sodium phosphate, and a current of 8 millicoulombs was passed through the platinum counter electrode. The resulting electrode was thoroughly washed with water. Observation under an electron microscope revealed that a platinum thin film of approximately 0.6 μm thick was uniformly deposited on the electrode.
第3図に、白金メッキを行なう前の電極(図では炭素と
呼称)および白金メッキした後の電極(図では白金と呼
称)をLB培地組成中(37℃)に放置したときの電極汚れ
の進行を示した。炭素電極は点線で、また白金電極は実
線で示した。それぞれ2本の線があるのは、低い方の線
は微細孔があいてない場合の値であり、高い方の線は約
100μmの微細孔が空いている場合の値である。何らの
場合も微細孔のある方が酸素還元電流降下率が低い(微
細孔効果)。これは微細孔が電極汚染物質を通しにくく
するフィルターの効果を持つためと考えられる。Figure 3 shows the progression of electrode fouling when an electrode before platinum plating (called carbon in the figure) and an electrode after platinum plating (called platinum in the figure) are left in LB medium (37°C). The carbon electrode is shown by a dotted line, and the platinum electrode by a solid line. There are two lines for each electrode; the lower line is the value when there are no micropores, and the higher line is approximately
This is the value when 100 μm micropores are open. In all cases, the presence of micropores results in a lower oxygen reduction current drop rate (micropore effect). This is thought to be because the micropores act as a filter, making it difficult for electrode contaminants to pass through.
前述の白金メッキを行なった電極では、24時間後まで
に、約5%の酸素還元電流の降下があり、その後は一定
であった。In the platinum-plated electrode, the oxygen reduction current dropped by about 5% within 24 hours and then remained constant.
上記の白金メッキを行なった電極上に、下記に詳述する
方法で電解酸化重合法を用いてポリアニリンの薄膜を形
成せしめた。A thin film of polyaniline was formed on the platinum-plated electrode by electrolytic oxidation polymerization as described in detail below.
即ち、白金メッキした微細孔電極を、アニリン0.01モル
/、過塩素酸ソーダ0.1モル/、ピリジン0.02モル
/を含むアセトニトリル溶液に浸漬し、1.2ボルトの
正電位を与えて電流が流れなくなるまで重合を行なっ
た。電子顕微鏡による観察で白金上に重合体薄膜の生成
が認められた。Specifically, a platinum-plated microporous electrode was immersed in an acetonitrile solution containing 0.01 mol/L aniline, 0.1 mol/L sodium perchlorate, and 0.02 mol/L pyridine, and a positive potential of 1.2 volts was applied to polymerize the electrode until no current flowed. Observation under an electron microscope confirmed the formation of a thin polymer film on the platinum.
得られた電極を滅菌処理(120℃、20分)したのちLB培
地組成中、37℃に10日間放置したところ、酸素還元電流
値の低下は全く認められなかった。また滅菌処理を10回
繰り返しても異常は認められなかった。The resulting electrode was sterilized (120°C, 20 minutes) and then left in LB medium at 37°C for 10 days. The oxygen reduction current did not decrease at all. Furthermore, no abnormalities were observed even after 10 repeated sterilization treatments.
実施例5
炭素繊維の直径が5μmであること以外は、実施例1と
同様にして電極を作製した。Example 5 An electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the diameter of the carbon fiber was 5 μm.
研磨した部分を2ミリモルの硫酸水溶液につけ、対極に
白金線を用い、電流0.2ミリアンペアで電解酸化を行な
って炭素繊維を約100μm削り込んだ。その後−0.7ボル
トで20分間電解還元を行なった。The polished part was immersed in a 2 mmol sulfuric acid solution, and electrolytic oxidation was performed at a current of 0.2 milliamperes using a platinum wire as the counter electrode, resulting in a reduction of approximately 100 μm of the carbon fiber. This was followed by electrolytic reduction at −0.7 volts for 20 minutes.
同様にして、直径20μmおよび30μmの炭素繊維それぞ
れ100本の束を用いて炭素繊維が約100μm削り込んだ電
極を作製した。Similarly, electrodes were fabricated using bundles of 100 carbon fibers each having a diameter of 20 μm and 30 μm, with the carbon fibers shaved down to about 100 μm.
LB培地組成溶液中にて対極として銀/塩化銀電極を用い
て、これらの電極に−0.7ボルトの電圧をかけた。24時
間後の酸素還元電流値の降下率を求めた。結果を表2に
示す。細孔が小さい方が酸素還元電流の降下率が小さく
なっている。A silver/silver chloride electrode was used as the counter electrode in the LB medium solution, and a voltage of -0.7 volts was applied to these electrodes. After 24 hours, the rate of decrease in the oxygen reduction current was determined. The results are shown in Table 2. The rate of decrease in the oxygen reduction current was smaller for smaller pores.
実施例6
アニリンのかわりに、フェノール、2,5−ジメチルフェ
ノール、4,4′−ジアミノージフェニルエーテルを用い
た以外は実施例4と同様にして電極を作製した。LB培地
組成中37℃に10日間放置しても酸素還元電流値の低下は
認められなかった。 Example 6: Electrodes were prepared in the same manner as in Example 4, except that phenol, 2,5-dimethylphenol, and 4,4'-diamino-diphenyl ether were used instead of aniline. No decrease in the oxygen reduction current was observed even after leaving the electrodes in LB medium at 37°C for 10 days.
実施例7
炭素繊維3000本の束(“トレカT−300"、直径7μm)
を長さ35cmのポリエチレンチューブ(内径2mm)に挿入
し、炭素繊維の一方の端をチューブの外で固定した。炭
素繊維を固定している口から、硬化剤を含んだエポキシ
樹脂(東レハイソール製)をゆっくり注入した。これを
約60℃で1時間30分ポストキュアをし、硬化した炭素繊
維複合材料をチューブから取り出し、長さ10cmに切断し
た。次に電気炉で熱処理を行なった。この炭素繊維複合
材料の一方の端に銀ペーストでリード線を接続し、これ
の側面をエポキシ樹脂で完全に絶縁したのち、他方の端
を常法で研磨した。この電極を2mM硫酸中で対極として
白金板を用いて陽極酸化して炭素繊維の一部を取り除い
た。陽極酸化は定電流1ミリアンペアで10分および20分
各々行なった。陽極酸化を10分行なったものの微細孔の
深さは90μm、20分行なったものは140μmだった。こ
の電極に生理食塩水中で対極として銀/塩化銀を用いて
−0.6V電圧をかけて溶存酸素還元電流値を測定し、溶液
を攪拌した時に流れる電流を静置時に流れる電流で割っ
た値を求めた。10分間および20分間陽極酸化したときの
値はそれぞれ1.57、1.34であった。Example 7: Bundle of 3000 carbon fibers ("Torayca T-300", diameter 7 μm)
The carbon fiber composite was inserted into a 35 cm long polyethylene tube (inner diameter 2 mm), and one end of the carbon fiber was fixed outside the tube. Epoxy resin (Toray Hisol) containing a curing agent was slowly injected through the opening holding the carbon fiber. The mixture was post-cured at approximately 60°C for 1 hour and 30 minutes. The cured carbon fiber composite was removed from the tube and cut into 10 cm lengths. It was then heat-treated in an electric furnace. A lead wire was connected to one end of the carbon fiber composite with silver paste, and the sides of this wire were completely insulated with epoxy resin. The other end was polished using conventional methods. The electrode was anodized in 2 mM sulfuric acid with a platinum plate as the counter electrode to remove a portion of the carbon fiber. Anodization was performed at a constant current of 1 mA for 10 and 20 minutes, respectively. After 10 minutes of anodization, the micropore depth was 90 μm, and after 20 minutes, it was 140 μm. The dissolved oxygen reduction current was measured by applying a voltage of -0.6 V to this electrode in physiological saline using a silver/silver chloride counter electrode, and the current flowing when the solution was stirred was divided by the current flowing when the solution was left standing. The values after 10 and 20 minutes of anodization were 1.57 and 1.34, respectively.
実施例8
炭素繊維の本数が3000本であること以外は、実施例1と
同様に、炭素繊維とエポキシ樹脂の複合材料を作製し
た。この炭素繊維複合材料を2ミリモル硫酸水溶液中で
対極として白金板を用い、定電流(1mA)で陽極酸化を
して炭素繊維を約200μm削り込ませた。次に炭素繊維
の上に実施例4に示すように12ミリクーロンの電気量を
流し白金メッキを行なった。この電極は、酸素還元電流
値の温度依存性を調べたところ、0.8%/℃以下であっ
た。クラーク電極タイプの酸素センサーの温度変化率4
〜5%/℃(「発酵プロセスの最適計測・制御」サンエ
ンスフォーラム p.214)に比べ小さい値となった。Example 8 A composite material of carbon fiber and epoxy resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the number of carbon fibers was 3,000. This carbon fiber composite material was anodized in a 2 mmolar aqueous sulfuric acid solution at a constant current (1 mA) using a platinum plate as the counter electrode, thereby removing approximately 200 μm of the carbon fiber. Next, as in Example 4, 12 millicoulombs of electricity were passed over the carbon fiber to perform platinum plating. The temperature dependence of the oxygen reduction current value of this electrode was examined, and it was found to be 0.8%/°C or less. The temperature change rate of a Clark electrode-type oxygen sensor was 4
This is a smaller value than the 5%/℃ ("Optimal Measurement and Control of Fermentation Processes", San-Ensu Forum, p. 214).
この電極の先端をポリ塩化ビニル(関東化学製)8wt%
溶液(ジメチルホルムアミド)中につけてから、メタノ
ール中に3時間浸しておいた。その後イオン交換水でよ
く洗浄した後に5mgグルコースオキシターゼ(ナガセ)
を含む20ccりん酸緩衝液(0.066M)中に10時間浸した。
イオン交換水でよく洗浄した後に、りん酸緩衝液(0.06
6M)中にて参照極として飽和カロメル電極を、対極とし
て白金線を用いて、この電極に−0.6V(vs.SCE)の電位
をかけた。このときのグルコース濃度と酸素還元電流値
の減少量との関係を求めるとよい直線関係を示した。定
常値になるまでの時間は約60秒であった。溶液の温度変
化による電流減少量の変化率を調べたところ、1.4%/
℃であった。The tip of this electrode is covered with 8 wt% polyvinyl chloride (Kanto Chemical Co., Ltd.).
After immersing it in a solution (dimethylformamide), it was soaked in methanol for 3 hours. After that, it was thoroughly washed with ion-exchanged water and then immersed in 5 mg of glucose oxidase (Nagase).
The specimen was immersed in 20 cc of phosphate buffer (0.066 M) containing HCl for 10 hours.
After thoroughly washing with ion-exchanged water,
A saturated calomel electrode was used as the reference electrode and a platinum wire as the counter electrode in a 6M aqueous solution. A potential of -0.6 V (vs. SCE) was applied to the electrodes. The relationship between the glucose concentration and the decrease in the oxygen reduction current value at this time showed a good linear relationship. It took about 60 seconds for the current to reach a steady state. The rate of change in the decrease in current due to changes in the temperature of the solution was examined and found to be 1.4%/
It was °C.
この酸素電極にかける電位を+0.6V(vs.SCE)にし、グ
ルコース濃度と酸化電流値(過酸化水素酸化電流値)と
の関係を求めるとよい直線関係を示した。When the potential applied to this oxygen electrode was set to +0.6 V (vs. SCE), the relationship between the glucose concentration and the oxidation current value (hydrogen peroxide oxidation current value) was determined, and a good linear relationship was observed.
実施例9
実施例8と同様にして炭素繊維複合材料を作製し、炭素
繊維を約200μm削り込ませた。すぐにこれを10mgグル
コースオキシターゼを含む20ccりん酸緩衝液(0.066M)
中に10時間浸した。これをイオン交換水でよく洗浄し、
実施例6と同様にしてグルコース濃度と酸素還元電流値
の減少量との関係を求めると原点を通る直線となった。
溶液温度に対する電流減少量の変化率は1%/℃であっ
た。Example 9 A carbon fiber composite material was prepared in the same manner as in Example 8, and the carbon fiber was shaved to about 200 μm. This was immediately placed in 20 cc of phosphate buffer (0.066 M) containing 10 mg of glucose oxidase.
It was then thoroughly washed with ion-exchanged water.
When the relationship between the glucose concentration and the decrease in the oxygen reduction current value was determined in the same manner as in Example 6, a straight line passing through the origin was obtained.
The rate of change in the current decrease with respect to the solution temperature was 1%/°C.
実施例10
炭素繊維1000本の束(“トレカT−300"、直径7μm)
を用いて実施例1と同様にして炭素繊維複合材料を作製
した。Example 10: Bundle of 1000 carbon fibers ("Torayca T-300", diameter 7 μm)
A carbon fiber composite material was produced in the same manner as in Example 1 using the above.
この複合材料を2mM硫酸中で定電流(0.34mA)電解酸化
して、約200μmエッチングした。これを2,6−ジメチル
フェノール(20mM)を過塩素酸ナトリウム(0.2M)を含
むアセトニトリル溶液中で対極として白金線、参照極と
して飽和カロメル電極を用いて、電位1.5V(vs.SCE)で
10分間電解酸化した。この電極を用いて種々のpH溶液中
での電位を調べたところ、−56mV/pHの傾きをもつ、よ
い直線関係が得られた。pH2の溶液からpH10の溶液へ移
したとき、1分以内で応答した。This composite material was electrolytically oxidized in 2 mM sulfuric acid at a constant current (0.34 mA) to etch approximately 200 μm. This was then electrochemically oxidized in an acetonitrile solution containing 2,6-dimethylphenol (20 mM) and sodium perchlorate (0.2 M) at a potential of 1.5 V (vs. SCE) using a platinum wire as the counter electrode and a saturated calomel electrode as the reference electrode.
The electrode was electrolytically oxidized for 10 minutes. The potential in various pH solutions was measured using this electrode, and a good linear relationship was obtained with a slope of -56 mV/pH. When the electrode was transferred from a pH 2 solution to a pH 10 solution, it responded within 1 minute.
比較例2
エッチングされていない点を除き、実施例10と同様にし
て作製したpH電極と、実施例10で作製したpH電極を、酵
母エキス(0.5wt%)とバクトトリプトン(0.3wt%)を
含むりん酸緩衝溶液中にて電位の経時変化を調べた。エ
ッチングされた電極は、安定した電位を与えたのに対し
て、エッチングされていない電極は50mV電位がずれた。Comparative Example 2 A pH electrode prepared in the same manner as in Example 10, except that it was not etched, and a pH electrode prepared in Example 10 were examined for changes in potential over time in a phosphate buffer solution containing yeast extract (0.5 wt%) and bactotryptone (0.3 wt%). The etched electrode gave a stable potential, whereas the unetched electrode showed a potential deviation of 50 mV.
実施例11
エッチング深さ100μm以外は実施例10と同様にして削
り込まれた電極を作製した。これに実施例4に示すよう
に4ミリクーロン電気量を流して白金メッキをした。Example 11 A milled electrode was prepared in the same manner as in Example 10, except that the etching depth was 100 μm. This was then platinum-plated by passing a quantity of 4 millicoulombs of electricity through it as in Example 4.
この電極に1,2−ジアミノベンゼン(20mM)を含む0.2M
りん酸緩衝液(pH=7)中で対極として白金線、参照極
として飽和カロメル電極を用いて電位1.0V(vs.SCE)で
10分間電解酸化した。この電極を用いて種々のpH溶液中
での電位を調べたところ、pH4からpH9までの間、−53mV
/pHの傾きをもつよい直線関係が得られた。The electrode was then placed in a 0.2M solution containing 1,2-diaminobenzene (20 mM).
In a phosphate buffer solution (pH = 7), a platinum wire was used as the counter electrode and a saturated calomel electrode was used as the reference electrode at a potential of 1.0 V (vs. SCE).
The electrode was electrolytically oxidized for 10 minutes. The potential in various pH solutions was measured using this electrode, and the value was −53 mV between pH 4 and pH 9.
A good linear relationship with a slope of /pH was obtained.
産業上の利用可能性
本発明の微小電極は、電気化学分析用の各種電極として
有用であり、特に溶存酸素測定用電極、イオン濃度測定
電極、バイオセンサー用電極、参照電極とて適してい
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The microelectrode of the present invention is useful as a variety of electrodes for electrochemical analysis, and is particularly suitable as an electrode for measuring dissolved oxygen, an electrode for measuring ion concentration, an electrode for biosensors, and a reference electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 27/333 ───────────────────────────────────────────────────────── Continued from the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol Internal reference number FI Technical marking location G01N 27/333
Claims (10)
から成り、該繊維束の一端において炭素繊維の先端が後
退し、外部に解放された微細孔を形成していることを特
徴とする電気化学分析用微小電極。[Claim 1] A microelectrode for electrochemical analysis, comprising a bundle of carbon fibers covered with a non-conductive resin, the tips of the carbon fibers retracting at one end of the bundle to form micropores open to the outside.
範囲第1項記載の微小電極。2. The microelectrode according to claim 1, wherein the diameter of the carbon fiber is 20 μm or less.
範囲第1項記載の微小電極。3. The microelectrode according to claim 1, wherein the depth of the micropores is 0.5 to 500 μm.
脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ
フェニレンスルフィド樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹
脂、塩化ビニル樹脂およびフェノール樹脂からなる群か
ら選ばれる高分子材料である請求の範囲第1項記載の微
小電極。4. A microelectrode according to claim 1, wherein the non-conductive resin is a polymeric material selected from the group consisting of fluorine resin, polyester resin, epoxy resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, silicone resin, vinyl chloride resin and phenolic resin.
の膜で覆われた請求の範囲第1項記載の微小電極。5. The microelectrode according to claim 1, wherein the surface of the retracted carbon fiber tip is covered with a selectively permeable membrane.
求の範囲第5項記載の微小電極。6. The microelectrode according to claim 5, wherein the selectively permeable membrane is an electrolytic oxidation polymer membrane.
のである溶存酸素測定用の請求の範囲第6項記載の微小
電極。7. The microelectrode according to claim 6 for measuring dissolved oxygen, wherein the electrolytic oxidation polymer film has no redox response.
のであるイオン濃度測定用の請求の範囲第6項記載の微
小電極。8. The microelectrode according to claim 6 for measuring ion concentrations, wherein the electrolytic oxidation polymer film responds to hydrogen ions.
微生物が固定化された請求の範囲第1項、第2項、第3
項、第4項、第5項、第6項、第7項または第8項記載
の微小電極。Claim 9: Oxygen or microorganisms are immobilized near the retracted tip of the carbon fiber according to claims 1, 2 and 3.
Item 10. A microelectrode according to item 1, 4, 5, 6, 7 or 8.
れ、さらにその上がハロゲン化銀で覆われてなる参照電
極用の請求の範囲第1項記載の微小電極。10. The microelectrode according to claim 1, for use as a reference electrode, wherein the surface of the retracted carbon fiber tip is covered with silver, which is further covered with silver halide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-502474A JPH0769289B2 (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Microelectrodes for electrochemical analysis |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-92676 | 1986-04-22 | ||
| JP9267686 | 1986-04-22 | ||
| JP62-502474A JPH0769289B2 (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Microelectrodes for electrochemical analysis |
| PCT/JP1987/000252 WO1987006701A1 (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Microelectrode for electrochemical analysis |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO1987006701A1 JPWO1987006701A1 (en) | 1988-03-03 |
| JPH0769289B1 JPH0769289B1 (en) | 1995-07-26 |
| JPH0769289B2 true JPH0769289B2 (en) | 1995-07-26 |
Family
ID=26434061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62-502474A Expired - Lifetime JPH0769289B2 (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Microelectrodes for electrochemical analysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769289B2 (en) |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP62-502474A patent/JPH0769289B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769289B1 (en) | 1995-07-26 |
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