(57)【要約】【課題】長時間でも安定に動作可能な微小電気化学測定用電極および電気化学測定法を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態に係る、微小電気化学測定用電極は、基板１と、基板１に形成され、飽和塩化カリウム溶液が流れる流路７ａと、流路７ａ内に形成された参照電極としての銀薄膜２と、基板１に形成され、流路７ａとは別個の流路であって、測定試料が流れる流路７ｂとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成され、電解質溶液または酸性溶液が流れる第１の流路と、
前記第１の流路内に形成された参照電極と、
前記基板に形成され、前記第１の流路とは別個の流路であって、測定試料が流れる第２の流路と
を備えることを特徴とする微小電気化学測定用電極。
【請求項２】
前記第２の流路には検出電極が形成されていることを特徴とする請求項１記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項３】
前記第１の流路の、前記参照電極に対する前記電解質溶液または酸性溶液の流れの下流側と、前記第２の流路の、前記検出電極に対する前記測定試料の流れの下流側とが合流していることを特徴とする請求項２記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項４】
前記第１および第２の流路とは別個の第３の流路をさらに備え、
前記第３の流路には、検出電極が形成され、
前記第１の流路および第２の流路、ならびに前記第２の流路および前記第３の流路はそれぞれ、電解質を含む液絡によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項５】
前記検出電極は、イオンを検出するための電極であることを特徴とする請求項４記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項６】
前記イオンを検出するための電極は、イオノフォアを含むポリマーを含むことを特徴とする請求項５記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項７】
前記第１の流路、第２の流路、および前記第３の流路は、１つの流路から分割された流路であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項８】
前記参照電極の材料は、銀、水銀、白金、または白金黒のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項９】
前記第１の電極に対して、ガスを供給する手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の微小電気化学測定用電極。
【請求項１０】
基板と、前記基板に形成され、電解質溶液または酸性溶液が流れる第１の流路と、前記第１の流路内に形成された参照電極と、前記基板に形成され、前記第１の流路とは別個の流路であって、測定試料が流れる第２の流路とを備える微小電気化学測定用電極と、検出電極とにより前記測定試料の電極電位を測定する電気化学測定法であって、
前記第１の流路に前記電解質溶液または酸性溶液を流し、前記第２の流路に前記測定試料を流す工程と、
前記電解質溶液または酸性溶液、および前記測定試料が流れている間に、前記検出電極にて前記測定資料の電極電位を測定する工程と
を有することを特徴とする電気化学測定法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電気化学測定用電極および電気化学測定法に関し、より詳細には、生体試料や環境試料中の分子やイオンを電気化学的に測定するためのセンサーに用いられる微小電気化学測定用電極および電気化学測定法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体試料や環境試料に対する電気化学測定では、参照電極を電位測定、電位設定の基準に用いている。参照電極としては、水素電極、飽和カロメル電極、銀／塩化銀電極が用いられる。これらの電極に共通することは、電極として用いる金属材料のまわりに電解液（電解質溶液）が存在していることである。電解液の組成は、参照電極の種類によって異なるが、それぞれの電解液濃度は、金属材料表面の状態を保つために一定の濃度を保つ必要がある。
【０００３】
このため、上記金属材料の周りに存在させる電解液として、飽和濃度の電解液が用いられている。微小なチップ上に参照電極を他の電極とともに集積する場合に、非特許文献１では、チップ上において、参照電極の回りに少量の電解液を保持している。また、参照電極に対して、高分子内に電解質を閉じこめたゲル（電解質ゲル）が用いられることもある。電解質ゲルを用いた参照電極の例としては、非特許文献２が挙げられる。
【０００４】
【非特許文献１】H.Suzuki, T.Hirakawa, T.Hoshi, H.Toyooka, “Micromachined sensing module for pO2, pCO2, and pH and its design optimization for practical use” Sensors & Actuators B 76, 565-572, 2001
【非特許文献２】H.Suzuki, H.Shiroishi, S.Sasaki, I.Karube, “Microfabricated Liquid Junction Ag/AgCl Reference Electrode and Its Application to a One-Chip Potentiometric Sensor” Anal. Chem.,71, 5069-5075, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献２のように、微小な空間に参照電極を覆うように電解質ゲルを固定し、イオン濃度などの測定を行う場合には、電位応答が経時的に変化することがある。通常、参照電極の内部電解液（或いは電解質ゲル）には、飽和濃度の塩化カリウムが用いられるが、電解質ゲルから測定試料側へと電解質は流出することがある。よって、参照電極の周囲の電解液濃度（電解質の濃度）が上記流出に伴い減少するので、参照電極の電極電位は小さくなってしまうためである。また、内部電解液（電解質ゲル）内へ他のイオンが混入することによっても応答が不安定化する。  
よって、安定に測定を行うためには、参照電極用の金属表面における電解質濃度や組成、ｐＨを一定に保つ工夫が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、長時間でも安定に動作可能な微小電気化学測定用電極および電気化学測定法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、基板と、前記基板に形成され、電解質溶液または酸性溶液が流れる第１の流路と、前記第１の流路内に形成された参照電極と、前記基板に形成され、前記第１の流路とは別個の流路であって、測定試料が流れる第２の流路とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２の流路には検出電極が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第１の流路の、前記参照電極に対する前記電解質溶液または酸性溶液の流れの下流側と、前記第２の流路の、前記検出電極に対する前記測定試料の流れの下流側とが合流していることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１および第２の流路とは別個の第３の流路をさらに備え、前記第３の流路には、検出電極が形成され、前記第１の流路および第２の流路、ならびに前記第２の流路および前記第３の流路はそれぞれ、電解質を含む液絡によって電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記検出電極は、イオンを検出するための電極であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記イオンを検出するための電極は、イオノフォアを含むポリマーを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の発明において、前記第１の流路、第２の流路、および前記第３の流路は、１つの流路から分割された流路であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、前記参照電極の材料は、銀、水銀、白金、または白金黒のいずれかであることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記第１の電極に対して、ガスを供給する手段をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、基板と、前記基板に形成され、電解質溶液または酸性溶液が流れる第１の流路と、前記第１の流路内に形成された参照電極と、前記基板に形成され、前記第１の流路とは別個の流路であって、測定試料が流れる第２の流路とを備える微小電気化学測定用電極と、検出電極とにより前記測定試料の電極電位を測定する電気化学測定法であって、前記第１の流路に前記電解質溶液または酸性溶液を流し、前記第２の流路に前記測定試料を流す工程と、前記電解質溶液または酸性溶液、および前記測定試料が流れている間に、前記検出電極にて前記測定資料の電極電位を測定する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、参照電極用の流路と、測定試料用の流路とを別個に設け、測定中、参照電極用の流路に電解質溶液または酸性溶液を流すようにしたので、長時間でも安定に測定を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。  
本発明の一実施形態では、参照電極用の金属材料表面での電解質濃度やｐＨを一定に保つために、微小流路内に参照電極としての金属材料を設置し、金属材料表面に電解質溶液を流しながら測定を行う。このとき、電解質溶液の組成によっては、測定試料から所望の物質（分子やイオンなど）を検出するための検出電極に影響を及ぼす可能性があるため、電解質溶液を流すための流路と、測定試料を流すための流路とは分離し、電解質溶液を流すための流路に参照電極を形成し、測定試料を流すための流路には検出電極を形成する。このような構成において、測定中では、電解質溶液と測定試料とを同時に流す、すなわち、参照電極が形成された流路では電解質溶液を流し、検出電極が形成された流路では測定試料を流すことになる。よって、参照電極には電解質溶液を、また検出電極には測定試料を供給することができる。すなわち、所望の電極に対して、必要な溶液を供給することができるのである。
【００１９】
なお、本発明の一実施形態では、検出電極を測定試料が流れる流路に設けることが本質ではなく、電解質溶液と測定試料との間で、電解質の行き来を無くす、ないしは減少させることが重要である。よって、測定試料が流れる流路と、参照電極が配置され電解質溶液が流れる流路とを別個に設けていれば良く、第３の実施例で説明するように、測定試料が流れる流路中に検出電極を設けなくても良い。よって、流路は、２つ以上あっても良い。
【００２０】
このように、参照電極用の流路（参照電極が形成された、電解質溶液用の流路）を別個に設け、該流路に電解質溶液を流しながら測定を行うことによって、参照電極の表面や周囲の電解質濃度を一定に保つことができる。すなわち、電解質溶液が流れている流路中に参照電極が配置されているので、電解質溶液自体は、参照電極の上流側から下流側へと流れるだけであるが、参照電極から見れば、常に電解質溶液が供給されていることになり、参照電極の表面を含めた周囲の電解質の濃度を均一に保つことができるのである。また、電解質溶液用の流路を別個に設けているので、参照電極の周囲においては、電解質の流出や他のイオンの流入が無くなる、ないしは減少させることができる。
【００２１】
さらに、参照電極用の流路（参照電極に供給される電解質溶液用の流路）を別個に設けることによって、参照電極用の電解質溶液が検出電極へと到達することが無くなる、ないしは軽減するので、参照電極用の電解質溶液の、検出電極への影響を無くす、ないしは軽減することができる。よって、測定精度を向上することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、第１および第２の実施例にて説明するように、参照電極用の流路と、検出電極用の流路（検出電極が形成された、測定試料用の流路）とをそれぞれ、それぞれの電極の下流側で合流させても良い。この合流により、参照電極と検出電極とを電気的に接続することができる。また、参照電極用の流路と検出電極用の流路とを合流しても、その合流地点が、参照電極用の流路では参照電極の下流側であり、検出電極用の流路では検出電極の下流側であるので、一方の流路を流れる液体は、他方の流路へと流れることはない。よって、所望の電極には必要な液体のみが流れていく（供給される）ことになる。  
本明細書において、「上流」とは、流路を流れる液体の流れの上流であり、「下流」とは、上記流れの下流である。
【００２３】
また、本発明の一実施形態では、別個に設けられた参照電極用の流路と、検出電極用の流路等の他の流路とを合流しなくても良い。その場合は、第３の実施例にて説明するように、参照電極用の流路と、他の流路とを液絡により電気的に接続するようにしても良い。この液絡は、用いる電解質溶液に含まれる電解質を含む寒天層などを用いれば良い。  
なお、本明細書において、「液絡」とは、イオンのみが通過することのできる部分であって、高分子によって形成される。この液絡があることによって、参照電極と検出電極との電気的な接続が保たれる。この場合は、参照電極用の流路において、参照電極が形成されている領域、またはその近傍に、貫通孔等の不連続領域を形成し、該不連続領域内を液絡によって埋めれば良い。
【００２４】
本発明の一実施形態では、基板は好ましくは絶縁性基板である。また、参照電極に用いられる金属材料は、銀、水銀、白金、白金黒が好ましく用いられる。参照電極用の電解質溶液は、形成される参照電極に用いられる材料によって決めればよいが、参照電極として銀、水銀を用いる場合は、例えば、塩化カリウム溶液等の塩化物イオンを含む溶液を用いることができる。また、参照電極として白金、白金黒を用いる場合は、例えば、塩酸等の塩化物イオンを含む溶液を用いることができ、さらに水素ガスを供給すれば良い。このような電解質溶液としては、飽和濃度であることが望ましい。
【００２５】
すなわち、本発明の一実施形態では、参照電極の材料によって電解質溶液を選択し、必要であれば、ガスも供給する。また、本発明の一実施形態では、参照電極へと流す（参照電極に供給する）液体として、電解質溶液を用いているが、その目的は、参照電極表面やその周囲の電解質濃度を一定に維持することである。よって、その目的を達成できるのであれば、参照電極に流す液体は、電解質溶液に限らず、酸性溶液を用いても構わない。
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に係る微小電気化学測定用電極および電気化学測定法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。
【００２７】
（第１の実施例）  
本実施例では、参照電極とｐＨ感応膜とを組み合わせて用いる場合について示す。本実施例に係るフロー型ｐＨ電極の構成を図１に示す。本実施例に係るフロー型ｐＨ電極は、二枚の絶縁性基板を張り合わせることによって作製されるが、図１では、各電極と流路とが形成されている基板について示している。
【００２８】
図１において、フロー型ｐＨ電極１５はガラス基板１を備え、ガラス基板１には、参照電極としての銀薄膜２、電極パッド８ａ、および配線電極８ｂが形成されており、銀薄膜２と電極パッド８ａとは配線電極８ｂを介して接続されている。また、ガラス基板１には、検出電極としてのｐＨ測定用の酸化イリジウム薄膜３、電極パッド８ｃ、および配線電極８ｄが形成されており、酸化イリジウム薄膜３と電極パッド８ｃとは配線電極８ｄを介して接続されている。
【００２９】
このようなガラス基板１にはさらに、流路７ａ、７ｂおよび７ｃを形成するように絶縁層９が形成されている。本実施例では、流路７ａ〜７ｃの幅および深さはそれぞれ、１ｍｍ、１００μｍである。このように各流路を形成することにより、参照電極用の流路としての流路７ａ内には、参照電極としての銀薄膜２が形成されている。一方、検出電極用の流路としての流路７ｂ内には、検出電極としてのｐＨ測定用の酸化イリジウム薄膜３が形成されている。図１では、銀薄膜２の下流側および酸化イリジウム薄膜３の下流側にて、流路７ａおよび７ｂが合流して、流路７ｃとなっている。
【００３０】
図１において、符号４は飽和塩化カリウム溶液を導入するためのポートの位置であり、符号５は測定試料を導入するためのポートの位置であり、符号６は測定済みの試料を排出するためのポートの位置である。本実施例では、位置４は銀薄膜２の上流側に位置し、位置５は酸化イリジウム薄膜３の上流側に位置する。また、位置６は、流路７ａと流路７ｂとの合流点の下流側に位置する。
【００３１】
図２は、図１に示したフロー型ｐＨ電極１５を備える、ｐＨ電極測定システムを示す図である。  
図２において、ガラス基板１は、飽和塩化カリウム溶液を導入するためのポート１７ａ、測定試料を導入するためのポート１７ｂ、および測定済みの試料を排出するためのポート１７ｃが形成されたガラス基板１６が貼り合わせられている。ポート１７ａには、チューブ１０ａの一方端が接続されており、チューブ１０ａの他方端には飽和塩化カリウム溶液が貯蔵されたシリンジ１１に接続されている。一方、ポート１７ｂには、チューブ１０ｂの一方端が接続されており、チューブ１０ｂの他方端には測定試料が貯蔵されたシリンジ１２に接続されている。シリンジ１１および１２は、シリンジポンプ１３に備えられており、不図示のポンプ駆動手段によりシリンジポンプ１３が駆動することにより、シリンジ１１からは飽和塩化カリウム溶液がチューブ１０ａを介してポート１７ａから流路７ａへと導入され、シリンジ１２からは測定試料がチューブ１０ｂを介してポート１７ｂから流路７ｂへと導入される。ポート１７ｃには、チューブ１０ｃの一方端が接続されており、流路７ｃを流れてきた試料を、ポート１７ｃからチューブ１０ｃへと排出する構造となっている。  
また、電極パッド８ａおよび８ｂはそれぞれ、電位差計１４に電気的に接続されている。
【００３２】
このような構成において測定を行う際は、シリンジポンプ１３を駆動して、シリンジ１１および１２からそれぞれ飽和塩化カリウム溶液および測定試料を、流路７ａおよび７ｂへと導入する。ポート１７ａから導入された飽和塩化カリウム溶液は流路７ａを流れ、参照電極としての銀薄膜２を通り流路７ｂとの合流点へと向かう。また、ポート１７ｂから導入された測定試料は流路７ｂを流れ、検出電極としての酸化イリジウム薄膜３を通り流路７ａとの合流点へと向かう。合流点に流れてきた飽和塩化カリウム溶液と測定試料とが合流し、流路７ｃを流れて、ポート１７ｃから排出される。このように、流路７ａ〜７ｃに対応する液体が流れることによって、検出電極と参照電極とは電気的に接続される。このとき、電位差計１４にて、検出電極の電極電位を測定することにより、測定試料のｐＨを測定する。
【００３３】
なお、本実施例では、飽和塩化カリウム溶液と測定試料とを同時に導入しているが、導入する順番はこれに限定されず、電位測定を行なう際に、流路７ａには飽和塩化カリウムが流れ、流路７ｂには測定試料が流れていれば良い。よって、飽和塩化カリウム溶液と測定試料とのうちのいずれか一方から導入し、他方を後から導入するようにしても良い。
【００３４】
本実施例では、溶液の導入速度を、５μｌ／ｍｉｎに設定して測定を行った。測定の際には、飽和塩化カリウム溶液と測定試料は同時に流した。参照電極である銀薄膜２とｐＨ感応用電極である酸化イリジウム薄膜３とは、二つの流路７ａおよび７ｂに別々に存在し、溶液を流しながら測定を行うため、参照電極は汚染されることがなく、銀薄膜上の塩化カリウム溶液の濃度は一定に保たれる。予めｐＨ値が分かっている標準液を導入し、電位測定を行った。その結果、約９０ｍＶ／ｐＨの傾きの検量線が得られた。さらに長時間測定を行ったところ、１００時間以上において安定な電位応答が得られた。これは、飽和濃度の塩化カリウム溶液を流しながら測定を行うことにより、銀／塩化銀表面の塩化カリウム溶液濃度が一定に保たれているためである。
【００３５】
（第２の実施例）  
本実施例では、第１の実施例とは別の構成のフロー型ｐＨ電極の一例を示す。  
本実施例に係るフロー型ｐＨ電極は、第１の実施例に係るフロー型ｐＨ電極と同様の構成であるが、異なる点は、参照電極に水素ガスを供給する点である。  
図３において、本実施例では参照電極として白金薄膜１９を用いている。符号２０は、参照電極としての白金薄膜１９をバブリングするためのポートの位置である。よって、フロー型ｐＨ電極１８に貼り合わせるガラス基板１６には、上記バブリング用のポートが形成されており、該ポートはチューブを介してバブリング発生装置に接続されている。また、本実施例では、電解質溶液として１Ｍ（Ｍ＝ｍｏｌ／Ｌ）の塩酸を用いている。さらに、各ポートに接続されているチューブはフッ素系の材料からなるチューブである。
【００３６】
本実施例において測定の際には、第１の実施例と同様、測定試料と参照電極用の電解液（塩酸溶液）を流し、かつ水素ガスを白金薄膜１９上にバブリングしながら測定を行う。この電解液は、酸素を脱気している方が望ましい。第１の実施例と同様な実験を行ったところ、同様な測定結果が得られた。
【００３７】
（第３の実施例）  
本実施例に係る、参照電極を用いたイオン測定用電極の構成を図４に示す。イオンを測定する電極も、内部電解液（電解質溶液）を必要とするため、上述の参照電極と同様、電解質溶液を流しながら測定を行う方式を採用することができる。但し、イオン電極は、イオン感応性を有する材料（イオノフォア）を有するポリ塩化ビニル等の高分子膜を含むことができるので、内部電解液の漏出が起こらない。よって、イオン電極には、ポリビニルピロリドンなどのポリマーに飽和塩化カリウムを保持させた電解質ゲルを用いてもよい。
【００３８】
図４において、イオン測定用電極２１はガラス基板２２を備え、ガラス基板２２には、参照電極としての銀薄膜２３、電極パッド２７ａ、および配線電極２７ｂが形成されており、銀薄膜２３と電極パッド２７ａとは配線電極２７ｂを介して接続されている。また、ガラス基板２２には、検出電極としてのイオン電極用の銀薄膜２４、電極パッド２７ｃ、および配線電極２７ｄが形成されており、銀薄膜２４と電極パッド２７ｃとは配線電極２７ｄを介して接続されている。イオン電極用の銀薄膜２４上には、ナトリウムイオノフォアを含むイオン感応膜３４が形成されている。
【００３９】
なお、本実施例では、ナトリウムイオンを測定するので、イオン電極として銀薄膜２４を用いている。イオン電極として銀薄膜を用いると、ナトリウムイオンの他にも例えば、カリウムイオンも測定することができる。また、水素イオン濃度（ｐＨ）を測定する場合は、上記イオン電極として、例えば酸化イリジウムを用いれば良い。このように、イオン電極の材料は、測定したいイオンに応じて決定すれば良い。
【００４０】
このようなガラス基板１にはさらに、流路２５ａ、２５ｂおよび２５ｃとなる領域を形成するように絶縁層２８が形成されている。この領域では、銀薄膜２３および２４が露出している。上記領域に、壁２６ａを形成することによって流路２５ａを形成する。この流路２５ａ内には、参照電極としての銀薄膜２３が形成されている。また、壁２６ｂを形成することによって、流路２５ｂおよび流路２５ｃが形成される。流路２５ｃには、イオン電極（検出電極）としての銀薄膜２４が形成されている。壁２６ａ、２６ｂの材料には、例えば、フォトレジスト、ポリイミド等の高分子材料を用いることができ、また、ガラスを用いても良い。
【００４１】
なお、本実施例では、流路の本数は、いくらでも良い。例えば、流路２５ｂをさらに壁にて２つ以上の流路に分割しても良い。そのときは、流路を形成するための壁に貫通孔を設け、該貫通孔に液絡を充填することにより、各流路の電気的接続を確立すれば良い。
【００４２】
壁２６ａには貫通孔２９ａが形成されており、貫通孔２９ａには、液絡として塩化物イオンを含んだ寒天層が形成されている。同様に、壁２６ｂにも、貫通孔２９ｂが形成されており、貫通孔２９ｂにも、液絡として塩化物イオンを含んだ寒天層が形成されている。
【００４３】
本実施例では、流路２５ａ内に参照電極としての銀薄膜２３が形成されているので、流路２３が参照電極用の流路となり、流路２５ａに電解質溶液である飽和塩化カリウム溶液を流す。また、流路２５ｂに測定試料を流し、流路２５ｃにも、イオン電極用の飽和塩化カリウム溶液を流す。上記液絡により各流路は電気的に接続されているので、各流路に、対応する液体を流すと、参照電極とイオン電極とを電気的に接続することが可能となる。
【００４４】
図４において、符号３０は参照電極用の飽和塩化カリウム溶液を導入するためのポートの位置であり、符号３１は測定試料を導入するためのポートの位置であり、符号３２はイオン電極用の飽和塩化カリウム溶液を導入するためのポートの位置である。また、符号３３は、測定済みの試料を排出するためのポートの位置である。
【００４５】
本実施例では、図２と同様に、電極パッド２７ａ、および２７ｃは、電位差計１４に電気的に接続されている。また、シリンジ１１がチューブ１０ａを介して流路２５ａに接続されており、シリンジ１２がチューブ１０ｂを介して流路２５ｂに接続されている。本実施例では、シリンジポンプ１３はさらに、飽和塩化カリウム溶液が貯蔵されたイオン電極用シリンジを備えており、このイオン電極用シリンジは、チューブを介して流路２５ｃに接続されている。
【００４６】
このような構成において測定を行う際は、シリンジポンプ１３を駆動して、シリンジ１１、１２、およびイオン電極用のシリンジからそれぞれの溶液を、飽和塩化カリウム溶液については流路２５ａおよび２５ｃへ、測定試料については流路２５ｂへと導入する。すなわち、各流路に、対応する溶液を流しながら測定を行う。
【００４７】
本実施例では、各流路へと導入する各溶液の流速は５μｌ／ｍｉｎとした。ナトリウムイオン濃度を変化させたときの電位応答を測定したところ、良好なネルンスト応答が得られた。また、１００時間以上安定に動作した。イオン電極側については、飽和塩化カリウム溶液を導入し流路内がいっぱいになったところで、送液を止めてから測定を行ってみたが、溶液を流しながら測定を行った場合と同様な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る、フロー型ｐＨ電極を示す上面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る、ｐＨ電極測定システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る、フロー型ｐＨ電極を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る、イオン測定用電極の上面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、２２    ガラス基板
２、２３、２４    銀薄膜
３    酸化イリジウム薄膜
４、５、６、３０、３１、３２    ポートの位置
７ａ、７ｂ、７ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ    流路
８ａ、８ｃ、２７ａ、２７ｃ    電極パッド
８ｂ、８ｄ、２７ｂ、２７ｄ    配線電極
９、２８    絶縁層
１５、１８    フロー型ｐＨ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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