(57)【要約】【課題】  試料中の酸素濃度を連続的に長時間に渡って測定することが可能となる微小酸素電極および微小酸素電極フローセルを提供すること。【解決手段】  酸素が供給されると還元反応を起こす作用電極としての白金電極２と、導電性を有する白金薄膜４と該白金薄膜４に形成された参照電極用の銀電極５と該銀電極５に形成されたポリイミド膜６とを有し、上記還元反応と共に酸化反応を起こす参照電極を備える。ポリイミド膜６には、少なくとも１個以上のピンホール１０が形成されている。【選択図】  図１
2006313131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素が供給されると還元反応を起こす作用電極と、
導電性を有する薄膜と、該薄膜上に形成された参照電極用の金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された絶縁層とを有し、前記還元反応と共に酸化反応を起こす参照電極であって、前記絶縁層には、少なくとも１個以上のピンホールが形成されている参照電極と
を備えることを特徴とする微小酸素電極。
【請求項２】
前記導電性を有する薄膜は、白金であることを特徴とする請求項１記載の微小酸素電極。
【請求項３】
酸素が供給されると還元反応を起こす作用電極と、
参照電極用の金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された絶縁層とを有し、前記還元反応と共に酸化反応を起こす参照電極であって、前記絶縁層には、少なくとも２個以上のピンホールが形成され、かつ前記２個以上のピンホールにおいて、隣合うピンホールの間隔は、前記金属薄膜の幅の１／２よりも小さい大きさであることを特徴とする微小酸素電極。
【請求項４】
前記作用電極と前記参照電極とは、絶縁層を介して積層されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の微小酸素電極。
【請求項５】
前記作用電極と前記参照電極とは、同一基板上に別個に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の微小酸素電極。
【請求項６】
前記金属薄膜は、銀であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の微小酸素電極。
【請求項７】
前記作用電極用の材料は、白金、パラジウム、イリジウム、および金のいずれか１つであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の微小酸素電極。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の微小酸素電極と、
前記微小酸素電極に接続された、試料採取用のキャピラリ、前記微小酸素電極に接続された、チューブ、または前記微小酸素電極に接続された、微小透析膜付プローブのいずれか１つ
を備えることを特徴とする微小酸素電極フローセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小酸素電極および微小酸素電極フローセルに関し、より詳細には、酸素濃度を正確に測定するための微小酸素電極および微小酸素電極フローセルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水質測定等の環境分野や、血液成分の分析等の医療分野等で、酸素濃度の測定が広く行われている。このような酸素濃度の測定には、古くからクラーク型の酸素電極が用いられてきた（非特許文献１参照）。クラーク型の酸素電極では、ガス透過性膜と白金電極の組み合わせで、ガス透過性膜内を拡散してきた酸素分子を白金電極上で電気化学的に還元し、還元電流の大きさから酸素濃度を決定することができる。
【０００３】
病態のモニターを目的として、血液中の酸素濃度を連続的に測定するためには、センサー素子をカテーテル内に設置するなどして、血管内に挿入する必要がある。センサー素子を血管内に挿入するためには、血管の内径以下のサイズのセンサー素子を作製する必要がある。センサー素子の大きさを微小化するために、同一基板上に電気化学測定に必要な電極（作用電極、参照電極等）を別個に形成するのではなく、それら電極を積層化する方法が報告されている（非特許文献２参照）。また、直径が１〜２ｍｍの血管内に挿入して測定する場合には、素子の微小化だけでなく、できるだけ交換が不要になるよう、長期安定性が必要となる。
【０００４】
この課題を解決するために、非特許文献２において、参照電極の構造をピンホール化する手法が報告されている。電気化学方式（測定原理が電気化学測定の方式）の酸素電極は、リソグラフィーにより大量生産が可能なため、生産コストを抑制できるメリットがある。一方、体内で血中酸素濃度を連続的に測定できるセンサーとしては、光ファイバーと蛍光物質を用いた光学式センサーがある。このセンサーは、バイエルメディカル社から販売されている。
【０００５】
【非特許文献１】L.C.Clark Jr.,”MONITOR AND CONTROL OF BLOOD AND TISSUE OXYGEN TENSIONS” Trans.Am.Soc.Arlif,Int,Organs,2,41-57,1956  王、鈴木、林、砂川、「集積型血液ガスセンサ」、Chemical Sensors,vol.18,Suppiement B 91-93,2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献２に記載された構成にように、二極式の酸素電極を用いる場合、作用電極での酸素の還元反応と参照電極での酸化反応が進行する。このため、参照電極として用いる銀／塩化銀電極は測定中、溶解する。参照電極がピンホール化されたものでは、ピンホール化されていないものに比べて長時間の測定が可能となっている。しかしながら、センサー素子の微小化のため、参照電極に対する銀を形成可能な面積は制限される。このため、酸化反応による銀の溶解により、その溶解部分が参照電極の電極幅にまで到達すると電気的に切断されると同時に酸素電極として機能しなくなる。よって、センサーとして用いるためには、酸素電極として機能する時間の長時間化が重要となる。
【０００７】
このように、従来の酸素電極では、当時として望まれる動作時間で酸素濃度を測定できたが、近年求められる要望を満たすためには更なる動作時間の長時間化が求められていた。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、試料中の酸素濃度を連続的に長時間に渡って測定することが可能となる微小酸素電極および微小酸素電極フローセルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１記載の発明は、酸素が供給されると還元反応を起こす作用電極と、導電性を有する薄膜と、該薄膜上に形成された参照電極用の金属薄膜と、該金属薄膜上に形成されたポリイミド膜６とを有し、前記還元反応と共に酸化反応を起こす参照電極であって、前記絶縁層には、少なくとも１個以上のピンホールが形成されている参照電極とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記導電性を有する薄膜は、白金であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、酸素が供給されると還元反応を起こす作用電極と、参照電極用の金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された絶縁層とを有し、前記還元反応と共に酸化反応を起こす参照電極であって、前記絶縁層には、少なくとも２個以上のピンホールが形成され、かつ前記２個以上のピンホールにおいて、隣合うピンホールの間隔は、前記金属薄膜の幅の１／２よりも小さい大きさであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記作用電極と前記参照電極とは、絶縁層を介して積層されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記作用電極と前記参照電極とは、同一基板上に別個に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記金属薄膜は、銀であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記作用電極用の材料は、白金、パラジウム、イリジウム、および金のいずれか１つであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１乃至７のいずれかに記載の微小酸素電極と、前記微小酸素電極に接続された、試料採取用のキャピラリ、前記微小酸素電極に接続された、チューブ、または前記微小酸素電極に接続された、微小透析膜付プローブのいずれか１つを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、参照電極を構成する金属薄膜（例えば、銀電極）の下層に、導電性を有する薄膜（例えば、白金薄膜）を形成したので、試料中の酸素濃度を連続的に長時間に渡って測定することが可能となる。
【００１８】
また、参照電極を構成する金属薄膜上に形成された絶縁層に形成された、少なくとも２個以上のピンホールのうち、隣合うピンホールの間隔を、金属薄膜の幅の１／２よりも小さい大きさにすることによっても、試料中の酸素濃度測定の長時間化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。  
本発明の一実施形態では、ポリイミド基板上に作用電極としての白金電極と、絶縁膜としてのポリイミド膜と、参照電極としての白金電極（金属薄膜）と銀電極（金属薄膜）との積層電極を積層した酸素電極において、参照電極用の銀薄膜の活性部位としてピンホールが少なくとも１つ以上形成されている。このピンホールの形状は、円状、楕円状、矩形状、星状等、その形状はいずれであっても良い。積層された作用電極上の絶縁膜と銀電極との間に形成された、導電性を有する薄膜として、白金が好ましいが、これに限定されず、例えば、金、鋼、鉄、イリジウム、パラジウム等の導電性を有する薄膜であればいずれであっても良い。
【００２０】
このように、絶縁層と銀電極との間に白金層を設けることで、すなわち、銀電極と銀層の下層である白金層によって参照電極を構成することによって、酸化反応によって銀が溶解し、該溶解が参照電極の幅方向の端まで達して、参照電極を構成する銀が島状に存在するようになっても、銀電極の下層である白金層の存在によって、電気的接続が失われることはない。すなわち、断線は起こらない。よって、参照電極としての銀が溶解しきるまで酸素電極を機能させることが可能となり、測定の長時間化が実現できる。
【００２１】
上述のように、白金層を設けると、参照電極が絶縁されず、銀を有効に活用できるが、実際にその効果を発揮するのは、参照電極を構成する銀が完全に孤立する状態（島状）、すなわち、溶解が参照電極の幅方向の端まで達したときである。
【００２２】
基板はポリイミド基板が好ましいがこれに限定されない。参照電極用の材料としても銀に限定されない。さらに、作用電極用の材料としても白金に限定されず、パラジウム、イリジウム、金を用いることができる。
【００２３】
本発明の一実施形態では、参照電極用の活性部位としてのピンホールの数を少なくとも２つ以上とし、絶縁膜と銀電極との間に白金層を形成しないで、隣合うピンホールにおいて、ピンホールとピンホールとの間隔を、銀電極の幅の１／２以下に設定するようにしても良い。
【００２４】
このように、ピンホールとピンホールとの間隔を、参照電極（ここでは、銀電極）の幅の１／２以下とすることで、上記白金層が威力を発揮する前に、参照電極としての銀をほぼ無くす、ないしは残っている銀の量を大幅に減少させる（溶解する銀の量を増加させる）ことが可能となる。すなわち、参照電極において、銀の溶解が参照電極の幅方向の端まで達したときに、参照電極としての銀をほぼ溶解しきるか、または溶解量を大幅に増加させることができる。よって、参照電極の幅方向への溶解の時間を遅らせることが可能となるので、測定の長時間化が実現できる。
【００２５】
なお、本明細書において、「ピンホールとピンホールとの間隔」とは、隣合うピンホールの略重心の位置間の距離を指す。
【００２６】
本発明の一実施形態では、上述のように、作用電極と参照電極とを積層させているが、これに限らず、作用電極と参照電極とを同一基板上に別個に設けるようにしても良い。
【００２７】
以下、本発明の一実施形態に係る微小酸素電極および微小酸素電極フローセルを実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは言うまでもない。
【００２８】
（第１の実施例）  
図１は、本実施例に係る、酸素電極構造の断面図である。  
図１において、ポリイミド基板１上には、作用電極としての白金電極２が形成されており、白金電極２上には、絶縁層としてのポリイミド膜３が形成されている。ポリイミド膜３上には、開口部９が形成されており、開口部９から白金電極２が露出している。この開口部９が作用電極の活性部位となる。開口部９の個数は本質ではなく、少なくとも１個以上であればいずれの個数であっても良い。
【００２９】
また、ポリイミド膜３の開口部９が形成されていない領域の一部には、導電性を有する薄膜としての白金薄膜４が形成されており、白金薄膜４上には、銀電極５が形成されている。図１では、参照電極は、白金薄膜４と該白金薄膜４に積層された銀電極５とを備えている。図１では、ポリイミド膜３を挟むようにして、白金電極２および白金薄膜４と銀電極５との積層体が積層されている。このように、作用電極と参照電極とを積層させることによって、酸素電極の小型化が実現できる。
【００３０】
銀電極５上には、絶縁層としてのポリイミド膜６が形成されている。なお、ポリイミド膜６は、積層体の所望の領域以外を絶縁することが目的であるので、白金薄膜４と銀電極５との積層体の側面を覆うように形成されている。ただし、ポリイミド膜６の上面については、参照電極の活性部位としてのピンホール１０が８個（図１では、そのうち４個を記載）形成されており、このピンホール１０の各々から銀電極５は露出している。
【００３１】
また、上記積層体上には、該積層体を覆うように、電解質ゲル層７が形成されている。上記構成では、開口部９および各ピンホール１０にも電解質ゲルが入り込むので、開口部９を介して白金電極２と電解質ゲル層７とが接し、また、ピンホール１０を介して銀電極５と電解質ゲル層７とが接することになる。電解質ゲル層７上には、酸素を透過させるガス透過層８が形成されている。
【００３２】
このような構成において、図１に示す微小酸素電極がセンサとして機能する際には、作用電極では還元反応が起こり、かつ参照電極では酸化反応が起こり、それら反応によって電流が流れ、該電流により、血液等の試料中の酸素濃度の変化を連続的に測定することができる。
【００３３】
また、ピンホール１０を設けることによって、安定した出力電流値を得ることができる。
【００３４】
以下で図１に示す微小酸素電極の作製方法を示す。  
４インチの大きさに切断された円盤状のポリイミド基板１をベークしたのち、該ポリイミド基板１上にチタン、白金をスパッタ法により形成して白金電極２を形成した。この後、フォトレジスト（ＯＦＰＲ−８００、東京応化工業）を、スピンコーターを用いて白金電極２上に塗布し、作用電極用の電極パターンを形成した。このレジストに覆われていない白金は、イオンミリングにて除去し、作用電極用の白金電極パターンを形成した。本白金電極パターンを覆っているフォトレジストは、エタノール、アセトンを用いて除去した。次に、作用電極の面積規制を行うために、ポリイミド（東レ）を塗布し、ベークしてポリイミド膜３を形成した。次いで、ポリイミド膜３上にフォトレジスト（ＯＦＰＲ−８００、東京応化工業）を塗布した。フォトマスクを用いて作用電極となる部分のレジストを除去し、ベークを行った。その後、酸素プラズマにて、レジストに被覆されていないポリイミドを除去して、開口部９を形成した。
【００３５】
続いて、フォトレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３、東京応化工業）をポリイミド膜３上に塗布し、参照電極パターンを形成し、その後、チタン、白金、銀をスパッタした。その後、メチルエチルケトン中で超音波をかけながらリフトオフを行い、不必要な部分を除去して白金薄膜４および銀電極５を積層した参照電極を形成した。次に銀電極５上にポリイミド形成し、ベークしてポリイミド膜６を形成した。次いで、ポリイミド膜６上にフォトレジスト（ＯＦＰＲ−８００）を塗布して、直径が２０μｍの孔を１００μｍ間隔で８個パターニングした。その後、酸素プラズマにてポリイミド層をエッチングし、銀が露出したピンホール１０を形成した。不必要となったレジストは、エタノール、アセトンで除去した。以上のように基板上に酸素電極を一括して多数作製し、これをダイシングソーにより幅３００μｍに切断した。
【００３６】
次に、電解質ゲルの調整を以下のように行った。３Ｍ（Ｍ＝ｍｏｌ／Ｌ）のＫＣｌを含む１ＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ８．５）を用意し、ここに、最終温度が２０ｗｔ％になるようにポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を添加し、均一になるまで十分攪拌した。このように作製した電解質ゲルを、作用電極である白金電極と参照電極の一部である銀電極を覆うように塗布し、乾燥させて、電解質ゲル層７を形成した。酸素透過膜８にはシリゴンゴムを使用し、上記電解質ゲル層７を覆うようにディップコーティングし、硬化させた。
【００３７】
以上の工程により、図１に示す微小酸素電極を作製した。次にこの電極を用いて溶存酸素の測定を行った。測定の前には、電解質ゲル層７に電気化学測定に必要な水が入っていないため、電極を水中に浸漬させ、電解質ゲル層７に対して水分を導入した。
【００３８】
微小酸素電極は、ポテンシオスタット（ＡＬＳ８０２ＣＨｉ）、パーソナルコンピューターと接続し、リン酸緩衝溶液中に浸漬させた。測定時には、作用電極に−０．６Ｖを印加し、発生した還元電流値を測定した。電位印加直後から安定な応答を示し、酸素センサーとして動作しなくなったのは、約８０時間後であった。一方、銀電極５の下層に金属層（白金薄膜４）を形成していない場合では、約１５時間しか動作しなかった。本実施例による酸素電極が長時間にわたって動作したのは、銀電極５の下地に白金層（白金薄膜４）があるために、参照電極部分が絶縁されず、銀薄膜が有効に活用されたためである。また、作用電極の材料としてパラジウム、イリジウム、金を用いた場合でも同様な結果が得られた。
【００３９】
すなわち、参照電極を構成する銀電極５における酸化反応による銀の溶解が、銀電極の幅方向の端まで達しても、銀電極５の下層である白金薄膜４により電気接続は失われない。よって、銀電極５を構成する銀を使いきる（溶解しきる）まで還元電流を流すことができるので、長時間に渡って連続的に酸素濃度を測定することができる。
【００４０】
本実施例による微小酸素電極は、カテーテルに実装可能なサイズで、かつ試料中の酸素濃度を定量することができ、血液中の酸素濃度変化を連続的に測定する電極として使用できる。
【００４１】
（第２の実施例）  
本実施例による微小酸素電極は、第１の実施例で示したような参照電極の活性部位であるピンホールの間隔を電極幅の二分の一以下となった構造である。図２は、本実施例に係る微小酸素電極の参照電極の活性部位を真上から見た図である。なお、図２に示した微小酸素電極は、図１に示した第１の実施例に係る微小酸素電極から、白金薄膜４を除いた構成、すなわち、参照電極が白金薄膜は備えず、銀電極を備える構成である。また、図２では、説明を簡単にするため、電解質ゲル層７およびガス透過膜８は省略している。
【００４２】
図２において、参照電極の活性部位としてのピンホール１０のそれぞれについて、隣合うピンホール間の間隔は、銀電極５（図２では、ポリイミド膜６）の幅の１／２よりも小さくなるように設定されている。また、ピンホール１０の隣合うピンホールの間隔が狭くなり、ピンホールの数が増えるため、ピンホールの大きさを小さくし、第１の実施例で示したピンホールの総面積とほぼ同じになるようにした。
【００４３】
このように、隣合うピンホールの間隔が、参照電極である銀電極５の幅の１／２よりも小さくすることにより、銀電極５の下層に白金薄膜を設けなくても、動作の長時間化を実現できる。これは、白金層が威力を発揮する前に、参照電極としての銀層がほぼ無くならせる、ないしは残っている銀の量を大幅に減少させる（溶解する銀の量を増加させる）ことが可能となるからである。このようにピンホールを配置することにより、銀電極幅の方向への溶解を遅らせることができ、動作時間を長く保つことができる。第１の実施例と同様な測定を行ったところ、約７０時間動作することを確認した。
【００４４】
比較実験として、ピンホールの間隔を電極幅の二分の一以上とした場合には、参照電極の断線により、１５時間程度しか動作しなかった。
【００４５】
本実施例による微小酸素電極は、カテーテルに実装可能なサイズで、かつ試料中の酸素濃度を定量することができ、血液中の酸素濃度変化を連続的に測定する電極として使用できる。
【００４６】
なお、本実施例では、銀電極５の下層に白金薄膜を設けるようにしても良い。
【００４７】
（第３の実施例）  
図３（ａ）、本実施例に係る、微小酸素電極フローセルを構成する微小酸素電極の上面図であり、図３（ｂ）は、微小酸素電極フローセルを構成する流路付の基板の上面図である。
【００４８】
図３（ａ）において、微小酸素電極１０は、絶縁性基板１１を備えている。絶縁性基板１１上の所定の領域には、作用電極としての白金電極１２が形成されている。また、絶縁性基板１１の白金電極１２が形成されていない領域には、白金薄膜（不図示）が形成されており、該白金薄膜上には、銀電極１３が形成されている。このように、白金薄膜と銀電極１３との積層体が参照電極となる。白金電極１２および銀電極１３の少なくとも一部を覆うように、絶縁層としてのフォトレジスト層１４が形成されている。フォトレジスト層１４上には、厚膜のフォトレジスト１７が形成されており、フォトレジスト１７には、フォトレジスト１７の下層であるフォトレジスト層１４の上面に達するように、窪み１８が形成されている。この窪み１８は、該窪み内に、白金電極１２の一部分および銀電極１３の一部分が含まれるように形成されている。
【００４９】
窪み１８中のフォトレジスト層１４であって、窪み１８に含まれる白金電極１２上のフォトレジスト層１４の一部には、作用電極用の活性部位としての開口部１５（直径２０μｍ）が形成されている。また、窪み１８中のフォトレジスト層１４であって、窪み１８に含まれる銀電極１３上のフォトレジスト層１４の一部には、参照電極用の活性部位としてのピンホール１６（直径１０μｍ）が３個形成されている。開口部１５およびピンホール１６の個数は、それぞれ１個および３個に限定されるものではなく、それぞれ少なくとも１個以上であれば良い。
【００５０】
上述の窪み１８内には、第１の実施例で説明した、電解質ゲル層およびガス透過膜を形成されている。
【００５１】
次に、図３（ｂ）において、流路付の基板１９は、絶縁性基板２０を備えている。絶縁性基板２０には、溝状の流路２１が形成されている。流路２１内には、試料の導入・排出用のチューブを接続するための孔２２が形成されている。なお、流路２１の幅は、流路付の基板１９を微小酸素電極１０に張り合わせて際に、開口部１５およびピンホール１６の全てを少なくもと含むことができる幅に設定されている。また、２つの孔２２の間隔は、張り合わせた際、２つの孔２２間に、窪み１８内の領域であって、開口部１５およびピンホール１６の全てを少なくとも含む領域が含まれるように設定されている。
【００５２】
以下で、微小酸素電極１０および流路付の基板１９の作製方法について説明する。  
絶縁性の基板１１上に白金１２および、白金、銀の積層電極１３を形成する。その後、フォトレジストを塗布してフォトレジスト層１４を形成し、それぞれの電極の面積規制を行った。開口部１５，ピンホール１６はそれぞれ、作用電極用の活性部位（直径２０μｍ）、参照電極用の活性部位（直径１０μｍ）である。このフォトレジスト層１４を絶縁層として用いるために、２００℃、３時間熱処理を施した。さらに、厚膜のフォトレジスト（ＳＵ−８）１７を塗布し、電解質ゲル、ガス透過膜を形成するためのくぼみ１８（電極活性部の周辺が高くなっている）を形成した。電解質ゲル、ガス透過膜はこのくぼみの中に第１の実施例と同様な材料を用い、同様な方法によって形成した。
【００５３】
本実施例による電極１０は、流路が形成された基板１９と貼り合わせることにより、シリンジポンプ等により送液しながら連続的に酸素濃度の測定を行うことができる。貼り合わせる流路付の基板１９は、絶縁性基板２０上にフォトレジストを塗布し、流路２１をパターニングして作製した。また試料の導入・排出用のチューブを接続するための孔２２を形成した。
【００５４】
これらふたつの基板は紫外線硬化性樹脂を用いて、貼り合わせ、図４に示すような微小酸素電極フローセル２３を作製した。本実施例に係る微小酸素電極フローセルの全体を示す。
【００５５】
図４において、微小酸素電極フローセル２３には、孔２２を介してフッ素系チューブ２４を接続した。本実施例では、フッ素系チューブ２４を用いているが、これに限定されず、径の細いチューブであればいずれであっても良い。また、試料採取用として、チューブの代わりにガラスキャピラリー、微小透析膜付プローブを接続しても良い。微小酸素電極フローセル２３に接続されたフッ素系チューブ２４の一方は、測定試料が貯蔵されている容器２５へと接続されており、他方は、シリンジ１５を有するシリンジポンプ２６に接続されている。各電極（白金電極１２および銀電極１３）は、電気化学測定器に接続した。片方のフッ素系チューブ２４からシリンジポンプ２６を用いて吸引しながら試料を導入した。
【００５６】
リン酸緩衝液が入った容器２５に、シリンジポンプ２６がつながっていないフッ素系チューブ２２を入れ、流速５μｌ／ｍｉｎで送液した。また、溶液内には、アルゴンと空気を別々に導入でき、溶液内の酸素濃度を変動させることができる。作用電極である白金電極１２には、−０．６Ｖ印加した。
【００５７】
試料を導入すると、−２０ｎＡの酸素の還元電流が観測された。一定時間経った後、アルゴンを導入すると応答電流値は、減少した。またある一定時間経った後、空気を導入すると応答電流値は増加した。ある周期で、アルゴン、空気を交互に導入しながら、酸素の還元電流を計測し、連続して１００時間測定することができた。これは、参照電極として用いる銀薄膜の下層に白金層を設けることにより、断線が生じることなく形成されている銀が有効に活用されたためである。
【００５８】
以上、本実施例による微小酸素電極は、フローセルに適用し、試料中の酸素濃度を連続的に長時間にわたって測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る、酸素電極構造の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る、微小酸素電極の参照電極の上面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る、微小酸素電極フローセルを構成する微小酸素電極の上面図であり、（ｂ）は、微小酸素電極フローセルを構成する流路付の基板の上面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る微小酸素電極フローセルの全体を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    ポリイミド基板
２    白金電極
３、６    ポリイミド膜
４    白金薄膜
５    銀電極
７    電解質ゲル層
８    ガス透過膜
【図１】
2006313131.tif 000003
【図２】
2006313131.tif 000004
【図３】
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【図４】
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