(57)【要約】      （修正有）【課題】より長期間にわたり安定してｐＨ等の電気化学測定をすることが可能な細胞培養液用比較電極、それを用いた細胞培養液用複合電極及び細胞培養液用液体分析計を提供する。【解決手段】内部液２５と、内部液２５に浸漬するように設けられた内部極２４と、密閉空間２３を形成し、密閉空間２３内に内部液２５と内部極２４と所定量の気体２６とを収容する収容体２１と、収容体２１に形成されている液絡部２２と、を具備するものであって、内部液２５の塩濃度が５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下である、細胞培養液用比較電極である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部液と、
前記内部液に浸漬するように設けられた内部極と、
密閉空間を形成し、該密閉空間内に前記内部液と前記内部極と所定量の気体とを収容する収容体と、
前記収容体に形成されている液絡部と、
を具備するものであって、
前記内部液の塩濃度が５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下である、細胞培養液用比較電極。
【請求項２】
前記内部液がゲル状又は液状の塩化物水溶液である、請求項１記載の細胞培養液用比較電極。
【請求項３】
前記液絡部が、前記収容体の外壁を貫通する多孔質部材によって形成されているものであり、前記多孔質部材が、前記収容体を周回するように設けられている請求項１又は２記載の細胞培養液用比較電極。
【請求項４】
応答膜を有するイオン選択性電極と、
請求項１〜３のいずれか記載の細胞培養液用比較電極と
を一体的に具備する細胞培養液用複合電極。
【請求項５】
前記イオン選択性電極の前記応答膜と、前記細胞培養液用比較電極の前記液絡部とが、同一平面上に設けられており、当該平面上における前記液絡部の形状が帯状である、請求項１又は２を引用する請求項４記載の細胞培養液用複合電極。
【請求項６】
請求項４又は５記載の細胞培養液用複合電極と、
前記細胞培養液用複合電極からの出力信号を受信し、当該受信した出力信号を所望の情報に変換して出力する情報変換器とを備える細胞培養液用液体分析計。
【請求項７】
内部液と、
前記内部液に浸漬するように設けられた内部極と、
密閉空間を形成し、該密閉空間内に前記内部液と前記内部極と所定量の気体とを収容する収容体と、
前記収容体に形成されている液絡部と、
を具備するものであって、
前記内部液が、測定対象である細胞培養液が混入することによる前記内部液の塩濃度の変化を抑制して、安定して前記細胞培養液を分析し続けることを可能にするものである、細胞培養液用比較電極。
【請求項８】
内部液と、
前記内部液に浸漬するように設けられた内部極と、
密閉空間を形成し、該密閉空間内に前記内部液と前記内部極と所定量の気体とを収容する収容体と、
前記収容体に形成されている液絡部と、
を具備するものであって、
前記内部液が、測定対象である細胞培養液が混入することによる前記内部液の塩濃度の変化を抑制して、安定して前記細胞培養液を分析し続けることを可能にするものである比較電極を用いて、細胞培養液を分析する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養液用比較電極、それを用いた細胞培養液用複合電極、細胞培養液用液体分析計及び細胞培養液を分析する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばｐＨ測定等の電気化学測定をする際には、基準となる電位を定めるために比較電極が必要となる。細胞培養液の電気化学測定をする場合、この比較電極を介して雑菌等が細胞培養液に混入すると、培養している細胞等に重大な影響を及ぼすことになる。そのため細胞培養液用の比較電極には、滅菌後に内部に雑菌等が混入しない構造を有することが求められている。また、細胞培養液への雑菌等の混入を防ぐために、培養期間中は、細胞培養液に浸けた比較電極を校正等のために取り出すことなく、浸けたままにしていることが望ましい。そのため細胞培養液用の比較電極には、培養期間中、細胞培養液に浸けたまま校正することなく安定してｐＨ等を測定できることも求められている。
【０００３】
このような要求に応えるべく、例えば特許文献１には、ｐＨ等の測定中に細胞培養液に雑菌等が混入しない構造を有するとともに、長期間安定して（すなわち精度よく）ｐＨ等を測定できる比較電極や、それを用いた複合電極及び液体分析計が提案されている。
【０００４】
しかしながら、近時では、細胞培養液用比較電極やそれを用いた細胞培養液用複合電極及び細胞培養液用液体分析計において、さらに長期間にわたって安定してｐＨ等を測定できるようにすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２００６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、より長期間にわたり安定してｐＨ等の電気化学測定をすることが可能な細胞培養液用比較電極、それを用いた細胞培養液用複合電極、細胞培養液用液体分析計及び細胞培養液を分析する方法を提供することを所期の課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る比較電極は、細胞培養液用のものであって、内部液と、前記内部液に浸漬するように設けられた内部極と、密閉空間を形成し、該密閉空間内に前記内部液と前記内部極と所定量の気体とを収容する収容体と、前記収容体に形成された液絡部とを具備するものであって、前記内部液の塩濃度が５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下であることを特徴とする。
【０００８】
電気化学測定において比較電極により定まる基準電位は内部液の塩濃度に依存しているので、測定中に内部液の塩濃度が大きく変化すると基準電位が大きく変化してしまい、安定してｐＨ等を測定できなくなる。
本発明の構成であれば、密閉空間内に内部液と共に所定量の気体が収容されているので、室温より高温の細胞培養液にこの比較電極を浸けると、温められた気体の圧力が上昇して内部液を加圧し、液絡部からこの内部液を流出させることができる。そのためこの間では、細胞培養液が収容体内の内部液に拡散しにくく、内部液の塩濃度が変化することを防止でき、ｐＨ等を安定して測定することができる。
その後、内部液の流出とともに気体の圧力が徐々に低下し、やがて液絡部における内部液の圧力と細胞培養液の圧力とが等しくなり、液絡部からの内部液の流出が止まる。すると、細胞培養液が収容体内の内部液に拡散し、内部液の塩濃度が変化するようになる。しかしこの場合であっても、本発明の比較電極は、内部液の塩濃度が細胞培養液の塩濃度（約１５０ｍＭ〜約１６０ｍＭ）に近い５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下であるので、高濃度（例えば１Ｍ以上の塩濃度）の内部液を使用する比較電極と比べて、内部液の塩濃度の変化を小さくすることができ、ｐＨ等を安定して測定し続けることができる。
なお本発明では、内部液への内部極の溶出を抑制して比較電極の寿命を確保するという観点から、内部液の塩濃度の下限値を５０ｍＭとしている。一方、細胞培養液内に内部液が流出した際の、培養している細胞への影響を小さくするという観点から、内部液の塩濃度の上限値を３００ｍＭとしている。
【０００９】
さらに本発明の構成であれば、収容体が密閉空間を形成しているので、細胞培養液のｐＨ等の測定中に、比較電極内に外部から雑菌等が混入することを防止できる。そのため、この比較電極を一旦滅菌すれば滅菌状態が維持されるので、細胞培養液のｐＨ等の測定中に、細胞培養液に雑菌等が混入することを防ぐことができる。
【００１０】
内部液の具体的な態様として、ゲル状又は液状の塩化物水溶液を挙げることができる。
【００１１】
前記液絡部が、前記収容体の外壁を貫通する多孔質部材によって形成されているものであり、前記多孔質部材が、前記収容体を周回するように設けられていることが好ましい。
液絡部をセラミック材料等の多孔質部材で形成することで、機械等により量産することが可能になり、製造上の部留まりを改善することができる。
また、この多孔質部材が収容体を周回するように設けられているので、細胞培養液と接する液絡部の面積を大きくすることができる。そのため、ｐＨ等の測定中に細胞培養液内の細胞によって液絡部が目詰まりすることが起きにくく、より長期にわたって安定してｐＨ等を測定することができる。
【００１２】
液絡部を形成する多孔質部材は、気孔率が２０％以上８０％以下であることが好ましい。気孔率がこのような範囲であれば、測定中の細胞の目詰まりをより防止することができ、より長期にわたって安定してｐＨ等を測定することができる。
【００１３】
また、本発明に係る細胞培養液用複合電極は、応答膜を有するイオン選択性電極と、上述した細胞培養液用比較電極とを一体的に具備することを特徴とする。
このような細胞培養液用複合電極であれば、上述した細胞培養液用比較電極により得られる作用効果と同様の作用効果を奏し得る。
【００１４】
前記細胞培養液用複合電極の態様として、イオン選択性電極の前記応答膜と、細胞培養液用比較電極の前絡部とが、同一平面上に設けられており、この平面上における液絡部の形状が帯状であってもよい。
このようなものであれば、液絡部が帯状であるので、細胞培養液と接する液絡部の面積を大きくすることができ、ｐＨ等の測定中に細胞培養液内の細胞によって液絡部が目詰まりすることが起きにくく、より長期にわたって安定してｐＨ等を測定することができる。
【００１５】
また、本発明に係る細胞培養液用液体分析計は、上述した細胞培養液用複合電極と、前記複合電極からの出力信号を受信し、当該受信した出力信号を所望の情報に変換して出力する情報変換器とを備えることを特徴とする。
このような細胞培養液用液体分析計であれば、上述した細胞培養液用比較電極により得られる作用効果と同様の作用効果を奏し得る。
【００１６】
また、本発明に係る細胞培養液を分析する方法は、上述した細胞培養液用比較電極を用いることを特徴とする。
このような細胞培養液を分析する方法であれば、上述した細胞培養液用比較電極により得られる作用効果と同様の作用効果を奏し得る。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成した本発明によれば、より長期間にわたり安定してｐＨ等の電気化学測定をすることが可能な細胞培養液用比較電極、それを用いた細胞培養液用複合電極、細胞培養液用液体分析計及び細胞培養液を分析する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の複合電極の全体構成を模式的に示す図。
【図２】図１のＡの拡大図であり、本実施形態の液絡部の構造を模式的に示す図。
【図３】本実施形態の液体分析計の全体構成を模式的に示す図。
【図４】他の実施形態の複合電極の構成を模式的に示す図。
【図５】他の実施形態の複合電極の構成を模式的に示す図。
【図６】他の実施形態の複合電極の構成を模式的に示す図。
【図７】他の実施形態の複合電極の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態に係る複合電極１００は、塩濃度（Ｃｌ−濃度）が１５０ｍＭ〜１６０ｍＭの細胞培養液のｐＨを測定するためのｐＨ電極である。
具体的にこの複合電極１００は、図１に示すように、ガラス電極１（本発明の「イオン選択性電極」に相当）と、このガラス電極１の周囲を取り巻くように設けられた比較電極２とを一体的に具備するものである。このガラス電極１及び比較電極２を細胞培養液に浸けると各電極に起電力が生じ、これらの起電力の差から、細胞培養液のｐＨを測定することができる。なお、このガラス電極１及び比較電極２には、それぞれリード線が接続されており、それらのリード線は、複合電極１００の基端部から外部に延び、図示しないｐＨ計本体に接続されている。
【００２１】
ガラス電極１は、細胞培養液に浸けられて、この細胞培養液のｐＨに応じた起電力を発生するものである。具体的には、略円筒状のガラス製のガラス電極支持管１１と、ガラス電極支持管１１の先端部に設けたガラス応答膜１２（本発明の「応答膜」に相当）と、ガラス電極支持管１１内に充填されたガラス電極内部液１４と、このガラス電極内部液１４に浸漬された測定用内部極１３とを具備する。
ガラス応答膜１２は、熱溶着によってガラス電極支持管１１の先端部に気密的に接合されている。ここでは、測定用内部極１３は銀／塩化銀電極であり、ガラス電極内部液１４は３．３３Ｍの液状の塩化カリウム溶液である。
【００２２】
比較電極２は、細胞培養液に浸けられて起電力を生じ、ｐＨ測定のための基準電位を与えるためのものである。具体的には、図１に示すように、内部に密閉空間２３を形成する収容体２１と、密閉空間２３内に収容された比較電極内部液２５（本発明の「内部液」に相当）と、比較電極内部液２５に浸けられた比較用内部極２４（本発明の「内部極」に相当）と、収容体２１に形成された液絡部２２とを具備している。この収容体２１の密閉空間２３には、比較電極内部液２５と共に所定量の気体２６が収容されており、比較電極２が細胞培養液に浸けられて温められると、気体２６の圧力が上昇して比較電極内部液２５を加圧し、比較電極内部液２５を液絡部２２から流出させることができるように構成されている。
なお、本実施形態の比較電極２は、測定中に内部液を補充することなくｐＨ測定が可能な内部液無補充型のものである。
【００２３】
収容体２１は、密閉空間２３を形成して、その中に比較用内部極２４と、比較電極内部液２５と、所定量の気体２６とを収容するものである。
具体的にこの収容体２１は、ガラス電極支持管１１の外周を取り囲むように構成されたガラス製の円筒状部材であり、その軸方向の一端はガラス電極支持管１１とガラス応答膜１２の接続部近傍に、熱溶着等により接続されている。このようにして、収容体２１はガラス電極支持管１１との間に密閉空間２３を形成している。
なお、収容体２１には比較電極内部液２５を補充するための補充口が設けられていない。
【００２４】
液絡部２２は、比較電極内部液２５と細胞培養液とを接触させて、これらを電気的に接続するものである。具体的にこの液絡部２２は、図２に示すように、上記収容体２１の外壁２１１を貫通する貫通孔２１２に設けられた多孔質部材２２１によって形成されている。多孔質部材２２１は、アルミナ等の多孔質セラミック材料からなるものであり、接触した比較電極内部液２５を孔内に染み込ませるとともに、比較電極２の外部の細胞培養液側に染み出させることができる。
【００２５】
本実施形態では、この貫通孔２１２がスリット状に、収容体２１の外壁２１１を周回するように形成されている。そして、このスリット状の貫通孔２１２に多孔質部材２２１が設けられており、多孔質部材２２１が貫通孔２１２に沿って収容体２１を周回している。
【００２６】
具体的には、前記収容体２１は、スリット状の貫通孔２１２を挟んで軸方向に、円筒状の第１要素２１ａと第２要素２１ｂとに分割されており、この第１要素２１ａと第２要素２１ｂとの間に、円環状の多孔質部材２２１が挟まれている。第１要素２１ａ及び第２要素２１ｂの貫通孔２１２側の端面はともに円環形状であり、それぞれの端面が多孔質部材２２１の上面及び下面に接触するように構成されている。多孔質部材２２１の側周面は、収容体２１の外壁２１１に露出し、細胞培養液と接触できるようになっている。
【００２７】
この実施形態では、多孔質部材２２１の上下面のそれぞれに、円筒状の嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂが設けられている。この嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂは、多孔質部材２２１と断面が同心円状になるように設けられている。嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂの外径は、第１要管２１ａ及び第２要素２１ｂの内径と略同一であり、嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂに、第１要管２１ａ及び第２要素２１ｂがそれぞれ嵌め込まれている。
なお、嵌合部材２２２ａおよび２２２ｂは、多孔質部材２２１と一体的に形成されたものであり、多孔質部材２２１と同様に多孔質セラミック材料（具体的にはジルコニアやアルミナ）から構成されている。
【００２８】
密閉空間２３に収容された気体２６は、比較電極内部液２５を加圧するためのものであり、具体的には空気である。上述のように密閉空間２３には所定量の気体２６が収容されているが、この「所定量」とは、比較電極２が細胞培養液に浸けられた場合に、温められて圧力が上昇することで、比較電極内部液２５を加圧して液絡部２２から適切な量で流出させることができる程度の量をいう。
なおこの気体２６は、製造時に室温で密閉空間２３内に収容されたものであり、シリンジ等を用いて密閉空間２３内に注入されたものであってもよいし、密閉空間２３内に元々存在していたものであってもよい。
【００２９】
比較用内部極２４は、具体的には銀／塩化銀電極である。比較用内部極２４には前記したリード線の一端側が接続されており、図示しないｐＨ計本体に接続されている。
【００３０】
しかして本実施形態の比較電極２は、比較電極内部液２５として、測定対象である細胞培養液が測定中に比較電極内部液２５に混入したとしても、自身の塩濃度の変化を抑制して、安定して細胞培養液を分析し続けることを可能にするものを使用している。具体的には、このような比較電極内部液２５として、塩濃度が５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下の塩化物水溶液を使用している。より具体的には、濃度が２００ｍＭの液状の塩化カリウム溶液を使用している。
【００３１】
次に、本実施形態の複合電極１００を備える液体分析計２００について説明する。図３に示すように、本実施形態の液体分析計２００は、複合電極１００と、当該複合電極１００に信号ケーブルＣＬを介して電気的に接続された液体分析計本体３（本発明の「情報変換器」に相当）と、有するものである。
この液体分析計本体３は、複合電極１００からの出力信号を受信して、当該受信した出力信号を所望の情報に変換し、変換した所望の情報をディスプレイ３４に出力するものである。
【００３２】
具体的に液体分析計本体３は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ、Ａ／Ｄ変換器、記憶装置、操作ボタン３２、ディスプレイ３４等を一体的に備えたものである。そして前記ＣＰＵや必要に応じてその周辺機器が、記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作することにより、複合電極１００を細胞培養液に浸けることでガラス電極１及び比較電極２のそれぞれで生じる起電力を示す信号を、信号ケーブルＣＬを介して受け取り、これをｐＨ値等の所望の情報に変換してディスプレイ３４に表示できるように構成されている。操作ボタン３２のそれぞれには、例えば、校正、測定開始、測定終了等の様々な機能が割り当てられており、作業者が例えば測定開始機能が割り当てられた測定開始ボタンを押すことによって、細胞培養液のｐＨ測定が開始され、測定終了機能が割り当てられた測定終了ボタンを押すことによって、ｐＨ測定が終了するように構成されている。
【００３３】
このように構成した本実施形態の複合電極１００及び液体分析計２００によれば、密閉空間２３内に比較電極内部液２５と共に所定量の気体２６が収容されているので、室温より高温の細胞培養液にこの複合電極１００を浸けると、温められた気体２６の圧力が上昇して比較電極内部液２５を加圧し、液絡部２２からこの比較電極内部液２５を流出させることができる。そのためこの間では、細胞培養液が収容体２１内の比較電極内部液２５に拡散しにくく、比較電極内部液２５の塩濃度が変化することを防止でき、ｐＨを安定して測定することができる。
その後、比較電極内部液２５の流出とともに気体２６の圧力が徐々に低下し、やがて液絡部２２における比較電極内部液２５の圧力と細胞培養液の圧力とが等しくなり、液絡部２２からの比較電極内部液２５の流出が止まる。すると、細胞培養液が収容体２１内の比較電極内部液２５に拡散し、内部液の塩濃度が変化するようになる。しかしこの場合であっても、比較電極内部液２５の塩濃度が細胞培養液の塩濃度（約１５０ｍＭ〜約１６０ｍＭ）に近い２００ｍＭであるので、比較電極内部液２５の塩濃度の変化を小さくすることができ、ｐＨを安定して測定し続けることができる。
【００３４】
さらに比較電極２の収容体２１が密閉空間２３を形成しているので、ｐＨ測定中に、比較電極２２内に雑菌等が混入することを防止できる。また内部液無補充型のものであるので、ｐＨ測定中に比較電極内部液２５が補充されることによって収容体２１内に雑菌等が混入することもない。そのため、この比較電極２２を一旦滅菌すれば滅菌状態が維持されるので、ｐＨ測定中に、細胞培養液に雑菌等が混入することを防ぐことができる。
【００３５】
さらに、液絡部２２が多孔質セラミック材で形成されているので、液絡部２２の構造が簡素で機械による量産が可能であり、製造上の部留まりが改善される。また、多孔質部材２２１が収容体２１を周回するように設けられているので、細胞培養液と接する液絡部２２の面積を大きくすることができる。そのため、ｐＨの測定中に細胞培養液内の細胞によって液絡部２２が目詰まりすることが起きにくく、より長期にわたって安定してｐＨを測定することができる。
【００３６】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００３７】
前記実施形態では、比較電極内部液２５として塩濃度が５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下の塩化物水溶液を使用しているが、塩濃度が１００ｍＭ以上２５０ｍＭ以下の塩化物水溶液を使用する方が好ましい。比較電極内部液２５として使用する塩化物水溶液の塩濃度と、細胞培養液の塩濃度との差は近いほど好ましい。当該塩濃度の差が±１００ｍＭ以内であることが好ましく、±８０ｍＭ以内であることがより好ましく、±５０ｍＭ以内であることがさらに好ましく、±２０ｍＭ以内であることがより一層好ましい。また、細胞培養液の塩濃度と同程度（又近傍）の塩濃度を有する塩化物水溶液を使用するのが最も好ましい。このようなものであれば、細胞培養液が収容体２１内に混入した場合の比較電極内部液２５の濃度変化をより小さくでき、ｐＨ等をより安定して測定し続けることができる。
【００３８】
前記実施形態では、多孔質部材２２１と嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂとが一体的に形成されたものであったがこれに限定されない。他の実施形態では、これらの部材がそれぞれ単独で存在する部品であって、溶接等により接合されたものであってもよい。また、多孔質部材２２１と嵌合部材２２２ａ及び２２２ｂとが異なる材料により構成されていてもよい。
【００３９】
前記実施形態では、多孔質部材２２１は多孔質アルミナであったが、これに限らず多孔質炭化ケイ素等のセラミック材料であってもよい。
【００４０】
前記実施形態では、比較電極２は１つの液絡部２２を有するものであったが、これに限定されない。他の実施形態では、比較電極２は複数の液絡部を有し、各々の液絡部が収容体２１の側周面に周回して形成されていてもよい。具体的には、比較電極２は、上記した多孔質部材２２１を複数個有してもよいし、複数の円環部２２１ｂを有する１つの多孔質部材２２１を有していてもよい。
このようなものであれば、細胞培養液と接する液絡部の面積をより大きくできるので、液絡部がさらに目詰まりしにくくなり、より長期にわたって安定してｐＨ等を測定することができる。
【００４１】
前記実施形態では、比較電極２は内部液無補充型のものであったが、これに限らず、測定途中で内部液を補充できるタイプのものであってもよい。
【００４２】
前記実施形態では、液絡部２２は、多孔質部材からなるものであって、収容体２１の側周面に周回して形成されているものであったがこれに限らない。他の実施形態では、液絡部２２は、収容体２１に設けられたガラスの摺合せ構造から形成されているものであってもよい。具体的には、図４に示すように、収容体２１の先端部には、ガラス電極支持管１１のテーパ部と密接するように拡開するテーパ部が形成されており、このガラス電極支持管１１のテーパ部と収容体２１のテーパ部とがガラスの摺合せ構造を形成し、これによって液絡部２２が形成されていてもよい。
なお、図４に記載の実施形態において、比較電極内部液２５の塩濃度が異なる２種類（２００ｍＭ及び３．３Ｍ）の複合電極１００を用意し、これらを細胞培養液に浸漬させ続け、測定されるｐＨ値の時間変化を観察した。比較電極内部液２５の塩濃度が３．３Ｍである複合電極１００を用いたものでは、浸漬し始めてから数日程度で、測定初期からのｐＨ値の変動が±０．１ｐＨ以上となった。一方、比較電極内部液２５の塩濃度が２００ｍＭである複合電極１００を用いたものでは、浸漬し始めてから６週間の間、測定初期からのｐＨ値の変動が±０．１ｐＨ以内であり、長期間安定してｐＨ測定できることを確認できた。
【００４３】
ところで、ｐＨ測定中には、比較用内部極２４である銀／塩化銀電極からの銀イオンが溶出する。この銀イオンは抗菌作用を有するため、細胞培養液内に多量に混入してしまうと、培養している細胞等に影響を与えるため望ましくない。そこで他の実施形態の比較電極２は、比較用内部極２４からの銀イオンの溶出を抑制する銀イオン溶出抑制機構を更に有していてもよい。
【００４４】
具体的にこの銀イオン溶出抑制機構は、図５に示すように、収容体２１の内側に設けられるものであって、比較電極内部液２５ａとともに比較用内部極２４を収容する第２収容体２７を含んで構成される。この第２収容体２７は、アニオン伝導性を有さず、カチオン伝導性及び水分透過性を有する材料から構成される。このような材料としては、例えば、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン（デュポン社製、登録商標）や、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン（旭硝子社製、登録商標）等のフッ素系樹脂を挙げることができる。第２収容体２７は、その全体がナフィオン（又はフレミオン）から形成された有底の管状体であってよい。
このような銀イオン溶出抑制機構を有していれば、第２収容体２７がアニオン伝導性を有さないので、銀／塩化銀電極から溶出した銀イオンと塩化物イオンとの反応で生成されるクロロ銀錯形成アニオンは第２収容体２７の外部に流出しない。そのため、クロロ銀錯形成アニオンは第２収容体２７内の比較電極内部液２５ａ中で飽和し、比較電極内部液２５ａ中への溶解反応は平衡に達する。これにより銀／塩化銀電極から比較電極内部液２５ａ中への銀イオンの溶出を抑制することができる。
【００４５】
なお、第２収容体２７の内側と外側の内部液の塩濃度の差に起因して電位差が生じないように、比較電極内部液２５ａの塩濃度は５０ｍＭ以上３００ｍＭ以下であることが好ましく、第２収容体２７の外側の比較電極内部液２５の塩濃度と同じであることがより好ましい。
【００４６】
前記実施形態では、比較電極２はガラス電極１と一体となって複合電極１００を構成しているが、比較電極２とガラス電極１とがそれぞれ単独で存在する単品電極であってもよい。
【００４７】
収容体２１はできるだけ細い筒状であることが好ましく、例えば外径が８ｍｍ以下のものであることが好ましい。収容体２１が細いものであれば、撹拌された状態の細胞培養液に複合電極１００を浸漬させた場合に、培養している細胞がこの複合電極１００に当たりにくいので、細胞がストレスを受けにくくなる。そのため培養している細胞への悪影響を低減することができる。
【００４８】
前記実施形態では比較電極内部液２５は、塩化カリウム溶液であったがこれに限定されず、塩化カルシウム溶液、塩化アンモニウム溶液、塩化リチウム溶液、塩化ナトリウム溶液等の塩化物イオン溶液であってもよい。また、比較電極内部液２５は液状に限らず、ゲル状のものであってもよい。
【００４９】
前記実施形態では、比較電極２及び複合電極１００はｐＨ測定に用いられるものであったがこれに限定されず、ＯＲＰ測定（酸化還元電位測定）、ナトリウムやカリウム等のイオン濃度測定等に用いられるものであってもよい。
【００５０】
前記実施形態では、密閉空間２３に収容される気体２６は空気であったがこれに限定されず、窒素、酸素、二酸化炭素等の種々の気体２６が用いられてもよく、これらが組み合わされてもよい。測定条件に応じて適宜選択されてよい。
【００５１】
前記実施形態では、気体２６は、製造時に室温で密閉空間２３内に収容されたものであったが、これに限定されない。細胞培養期間中の細胞培養液の温度よりも低温であれば、任意の温度で密閉空間２３内に収容されたものであってもよい。
【００５２】
前記実施形態の複合電極１００では、図１に示すように比較電極２の収容体２１の先端から、ガラス電極１のガラス応答膜１２が突出しているものであったが、これに限定されない。他の実施形態では、図６及び図７に示すように、ガラス電極１のガラス電極支持管１１の先端面１１１に平面状のガラス応答膜１２が設けられ、比較電極２の収容体２１の先端面２１３に平面状の液絡部２２が設けられ、このガラス応答膜１２と液絡部２２とが同一平面上に設けられるように構成されていてもよい。この実施形態では、液絡部２２が先端面２１３に露出する表面の形状を略Ｕ字型の帯状になるように構成されている。
複合電極１００をこのような形態にする場合、図７に示すように、測定対象である細胞培養液Ｌが入れられる容器４の壁４１に、挿入孔４２を設け、この挿入孔４２に複合電極１００を挿入し、液絡部２２とガラス応答膜１２とが細胞培養液Ｌに浸漬するようにしてもよい。この場合、容器４の壁４１の内壁面４１１と、複合電極１００の液絡部及びガラス応答膜とを含む先端面１１１及び２１３とが面一になるように構成されていることがより好ましい。
このようなものであれば、複合電極１００のガラス応答膜１２や液絡部２２が細胞培養液内に突出していないので、培養している細胞へのストレスを低減でき、細胞培養に悪影響を及ぼすことなく、ｐＨ等を測定できる。
また、ガラス応答膜１２と液絡部２２とがともに平面状であって同一平面上に設けられているので、測定対象の細胞培養液が少量であっても、ガラス応答膜１２及び液絡部２２が設けられた平面に細胞培養液を接触させると、細胞培養液がこの平面上に広がるようになり、ｐＨ等を測定することができる。
さらに、液絡部２２が帯状であるので、細胞培養液と接する液絡部２２の面積を大きくすることができ、ｐＨ等の測定中に細胞培養液内の細胞によって液絡部２２が目詰まりすることが起きにくく、より長期にわたって安定してｐＨ等を測定することができる。
【００５３】
前記実施形態の液体分析計２００では、複合電極１００と液体分析計本体３とが別体として設けられていたが、これに限らない。他の実施形態では、複合電極１００に液体分析計本体３が取り付けられて、複合電極１００と液体分析計本体３とが一体的に構成されていてもよい。
また、前記実施形態においてディスプレイ３４は液体分析計本体３に設けられていたが、これに限らず、複合電極１００に一体的に設けられていてもよい。また、液体分析計本体３が変換したｐＨ値等の情報が、パソコン、タブレット、スマートフォン、その他のポータブル機器等の外部機器に無線乃至有線で送信され、その外部機器が有するディスプレイに表示するように構成してもよい。従って、複合電極１００又は液体分析計本体３にディスプレイを必ずしも設ける必要はない。
また、液体分析計本体３の機能を、前記した外部機器に持たせてもよい。この場合には、当該外部機器に所定のアプリケーションをインストールすることにより、複合電極１００からの出力信号を無線乃至有線で受信し、この受信した出力信号をｐＨ値等の所望の情報に変換して、外部機器が有するディスプレイに表示するように構成されてよい。この所定のアプリケーションはプログラムとしてユーザに提供されてもよく、このプログラムは、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、ネットワークを介してダウンロードされて提供されてもよい。
【００５４】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
１００・・・複合電極
１    ・・・イオン選択性電極（ガラス電極）
１２  ・・・応答膜（ガラス応答膜）
２    ・・・比較電極
２１  ・・・収容体
２２  ・・・液絡部
２３  ・・・密閉空間
２４  ・・・内部極（比較用内部極）
２５  ・・・内部液（比較電極内部液）
２６  ・・・気体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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