(57)【要約】【課題】使用中に、導電性電極（作用極）と対極とを絶縁する絶縁層が損傷してしまう危険性のない活性酸素濃度測定用センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】活性酸素濃度測定用センサは、導電性電極と対極とを絶縁層で電気的に絶縁する絶縁層にポリイミドを用いた。また、活性酸素濃度測定用センサの製造方法は、導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性電極と対極とを絶縁層で電気的に絶縁した活性酸素濃度測定用センサにおいて、
前記絶縁層にポリイミドを用いたことを特徴とする活性酸素濃度測定用センサ。
【請求項２】
芯状の導電性電極と、管状の対極とを、筒状の絶縁層で電気的に絶縁した活性酸素濃度測定用センサにおいて、
前記管状の絶縁層をポリイミドチューブで構成したことを特徴とする活性酸素濃度測定用センサ。
【請求項３】
導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、
先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、
前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、
を含むことを特徴とする活性酸素濃度測定用センサの製造方法。
【請求項４】
導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、
先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、
前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、
前記研磨をした前記芯状電極部材の先端に、電解重合により金属ポルフィリン錯体の重合膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする活性酸素濃度測定用センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、活性酸素濃度測定システムに用いる活性酸素濃度測定用センサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、活性酸素は生物体内に常に存在していて、各種のストレスで増加し、さまざまな悪影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
最近、このような活性酸素の濃度変動を測定するシステムが開発され、その活用が広く期待されている。
【０００４】
この活性酸素濃度測定用システムは、センサの先端が細い注射針状になっていて、そこに付着させたポルフィリン誘導体と活性酸素の反応によって生じるナノアンペア（ｎＡ）レベルの微弱な電流を計測することで、活性酸素の濃度を測定するものである。
【０００５】
この活性酸素濃度測定用システムに用いる従来のセンサは、先端にポルフィリン誘導体を備えた導電性電極（作用極）と、注射用ニードル（対極）とを絶縁する絶縁層として、ガラスキャピラリを用いている。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００３／０５４５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の活性酸素濃度測定用センサには、次のような課題があった。
【０００７】
すなわち、生体内（in vivo）、生体外（in vitro）いずれにおいても、作用極（導電性電極）と対極（注射用ニードル）とを絶縁する絶縁層にガラスキャピラリが用いられているので、使用中にガラスが欠けるなど損傷し易い問題がある。
【０００８】
そこで、キャピラリの強度を高め損傷の危険性を少なくするためにガラスキャピラリの肉厚を厚くすると、センサが太くなると共に、作用極と対極との距離が長くなりセンサの感度が低下するという問題がある。さらにまた、絶縁層にガラスを用いた場合、その理由は良く分からないが測定中にノイズが発生し易いという問題もある。
【０００９】
そこで、ガラス以外の絶縁材料として樹脂を用いることも考えられるが、センサの電極となる金属ポルフィリン錯体の重合膜の形成に用いられる電解液の溶媒が樹脂に対して溶解性の高い溶媒であるため、重合膜の形成工程において絶縁層の樹脂が溶解したり、膨潤して損傷するなどの製造工程における問題がある。
【００１０】
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、センサの製造工程における問題がないと共に、センサの使用中に導電性電極（作用極）と対極とを絶縁する絶縁層が損傷する危険性がなく、センサの細径化ができ、測定中のノイズ発生もない活性酸素濃度測定用センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の請求項１に係る活性酸素濃度測定用センサは、導電性電極と対極とを絶縁層で電気的に絶縁した活性酸素濃度測定用センサにおいて、前記絶縁層にポリイミドを用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の請求項２に係る活性酸素濃度測定用センサは、芯状の導電性電極と、管状の対極とを、筒状の絶縁層で電気的に絶縁した活性酸素濃度測定用センサにおいて、前記管状の絶縁層をポリイミドチューブで構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項３に係る活性酸素濃度測定用センサの製造方法は、導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項４に係る活性酸素濃度測定用センサの製造方法は、導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、前記研磨をした前記芯状電極部材の先端に、電解重合により金属ポルフィリン錯体の重合膜を形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は以上のように、導電性電極と対極とを絶縁層で電気的に絶縁した活性酸素濃度測定用センサにおいて、前記絶縁層にポリイミドを用いた構成としたので、使用中に、導電性電極（作用極）と対極とを絶縁するポリイミド（絶縁層）が損傷してしまう危険性がない。
【００１６】
また、この発明は、導電性電極となる芯状電極部材をポリイミドチューブに挿入する工程と、先端が斜めにカットされた対極となる管状針部材内に接着剤を配し、前記芯状電極部材を収容した前記ポリイミドチューブを挿入して接着固定する工程と、前記芯状電極部材および前記ポリイミドチューブの先端部を、前記管状針部材の先端角度に合わせて研磨をする工程と、を含む構成としたので、使用中に、導電性電極（作用極）と対極とを絶縁するポリイミドチューブが損傷してしまう危険性がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、この発明による活性酸素濃度測定用センサの一実施形態を示す概略図、図２は、センサ先端部の拡大図、図３は、図１のセンサ要部の拡大断面図であり、この活性酸素濃度測定用センサ１は、導電性電極（作用極）１０と、対極４０とを、ポリイミドを用いた絶縁層２０で電気的に絶縁したものである。
【００１９】
導電性電極（作用極）１０は、例えば、カーボン製の芯状電極部材（カーボン電極芯）であり、外径は、例えば、φ０．３８ｍｍである。
【００２０】
絶縁層２０は、導電性電極（作用極）１０を挿通可能な筒状のものであり、ポリイミドを用いたチューブ（ポリイミドチューブ）で構成してある。ポリイミドを用いたチューブは、肉厚が薄い（肉厚１０μｍ程度）ため、ポリイミドチューブ２０の内径／外径は、例えば、φ０．４０／０．４２ｍｍである。
【００２１】
対極４０は、ポリイミドチューブ２０を挿通可能な、例えば、ステンレスパイプ製の管状針部材であり、注射針のように使用するため、先端が斜めにカットされている。管状針部材（対極）４０は、内部に接着剤３０（例えば、エポキシ系接着剤）を配し、導電性電極（作用極）１０を挿通（収容）したポリイミドチューブ２０を挿入して接着固定するため、内径は、例えば、φ０．８ｍｍである。
【００２２】
管状針部材（対極）４０内に接着固定されたポリイミドチューブ２０の先端部と、このポリイミドチューブ２０内に挿通（収容）された導電性電極（作用極）１０の先端部は、管状針部材（対極）４０の先端角度に合わせて研磨され、さらに、研磨した導電性電極（作用極）１０の先端に、電解重合により金属ポルフィリン錯体の重合膜（金属ポルフィリン膜）が形成されている。
【００２３】
導電性電極（作用極）１０の後部に固定したＳＵＳ線１５と、管状針部材（対極）４０の後部に固定したＳＵＳ線４５に、３本纏めのリード線（３ピンコネクタ付きリード線）６０のうち２本のリード線が接続（結線）され、さらに、作用極１０、ポリイミドチューブ２０、注射針（対極）４０の各基部とリード線６０接続（結線）部に、センサハウジング７０が被せてある。
【００２４】
つぎに、図４〜図８を参照して、この発明による活性酸素濃度測定用センサの製造方法について説明する。
【００２５】
（１）まず、図４に示すように、外径が例えばφ０．３８ｍｍのカーボン電極芯（作用極）１０を、内径／外径が例えばφ０．４０／０．４２ｍｍのポリイミドチューブ２０に挿入する。このとき、カーボン電極芯（作用極）１０の後部にＳＵＳ線１５を固定する。
【００２６】
（２）つぎに、図５に示すように、後部にＳＵＳ線４５を固定した注射針（対極）４０の、内径が例えばφ０．８ｍｍのステンレスパイプ４０内に、エポキシ系接着剤３０を入れ、（１）で作製したポリイミドチューブ２０（カーボン電極芯（作用極）１０を収容したもの）を挿入して接着固定する。
【００２７】
（３）つぎに、図６（ａ）（ｂ）に示すように、カーボン電極芯（作用極）１０およびポリイミドチューブ２０の先端部を、注射針（対極）４０の先端部の角度に合わせて研磨をする。
【００２８】
（４）つぎに、図７に示すように、研磨をしたカーボン電極芯（作用極）１０の先端に、電解重合をする。これにより、カーボン電極芯（作用極）１０の先端部にのみ金属ポルフィリン錯体の重合膜（金属ポルフィリン膜）５０が形成される。
【００２９】
（５）つぎに、図８に示すように、カーボン電極芯（作用極）１０の後部に固定したＳＵＳ線１５と、注射針（対極）４０の後部に固定したＳＵＳ線４５に、３ピンコネクタ付きリード線６０のうち２本のリード線を接続（結線）する。
【００３０】
（６）さらに、カーボン電極芯（作用極）１０、ポリイミドチューブ２０、注射針（対極）４０の各基部とリード線６０接続（結線）部に、センサハウジング７０を被せて、活性酸素濃度測定用センサ１を完成させる。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、この発明による活性酸素濃度測定用センサ１によれば、導電性電極（作用極）１０と注射針（対極）４０とを電気的に絶縁する絶縁層にポリイミドチューブ２０を用いた構成としたので、使用中に、ポリイミドチューブ（絶縁層）２０が損傷してしまう危険性がない。
【００３２】
すなわち、従来の活性酸素濃度測定用センサは、作用極（導電性電極）と対極（注射用ニードル）とを絶縁する絶縁層にガラスキャピラリを用いているため、ガラスキャピラリの欠けなどが生じた場合、欠けたガラスにより生体が怪我をする危険性があるのに対し、この発明による活性酸素濃度測定用センサ１によれば、生体内でも安全であるポリイミドチューブ２０を用いることで、危険性をなくすことができる。
【００３３】
また、導電性電極（作用極）１０と注射針（対極）４０とを電気的に絶縁する絶縁層の材質を、従来の活性酸素濃度測定用センサにおけるガラスキャピラリから、ポリイミドチューブ２０に変更することで、この発明による活性酸素濃度測定用センサ１によれば、導電性電極（作用極）１０およびポリイミドチューブ２０の先端部を、注射針（対極）４０の先端部の角度に合わせて研磨する研磨の作業時間を短縮することができる。
【００３４】
また、従来の活性酸素濃度測定用センサが、導電性電極（作用極）１０と注射針（対極）４０とを電気的に絶縁する絶縁層に用いたガラスキャピラリの肉厚が、例えば０．４ｍｍと厚いのに比べて、ポリイミドチューブ２０の肉厚は１０μｍ程度と薄いため、この発明による活性酸素濃度測定用センサ１によれば、注射針（対極）４０を細径化することができる。
【００３５】
さらに、生理食塩水を測定液として、ポリイミドを絶縁層とするこの発明による活性酸素濃度測定用センサ１を用いて定電位測定した結果と、ガラスを絶縁層とする従来の活性酸素濃度測定用センサを用いて定電位測定した結果とを、図９に示す。
【００３６】
すなわち、図９に示すように、ガラスを絶縁層とする従来の活性酸素濃度測定用センサを用いた場合は、測定中にノイズが発生し易いのに対し、ポリイミドを絶縁層とするこの発明による活性酸素濃度測定用センサ１を用いた場合は、実質的にノイズが発生しないことが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明による活性酸素濃度測定用センサの一実施形態を示す概略図である。
【図２】センサ先端部の拡大図である。
【図３】図１のセンサ要部の拡大断面図である。
【図４】カーボン電極芯をポリイミドチューブに挿入する工程を示す説明図である。
【図５】注射針内に、カーボン電極芯を収容したポリイミドチューブを接着固定する工程を示す説明図である。
【図６】カーボン電極芯およびポリイミドチューブの先端部を、注射針の先端部の角度に合わせて研磨をする工程を示す説明図である。
【図７】研磨をしたカーボン電極芯の先端に、電解重合により金属ポルフィリン錯体の重合膜を形成する工程を示す説明図である。
【図８】カーボン電極芯の後部に固定したＳＵＳ線と、注射針の後部に固定したＳＵＳ線に、３ピンコネクタ付きリード線のうち２本のリード線を接続（結線）する工程を示す説明図である。
【図９】ポリイミドを絶縁層とするセンサと、ガラスを絶縁層とするセンサとによる定電位測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１  活性酸素濃度測定用センサ
１０  導電性電極（作用極）（芯状電極部材）（カーボン電極芯）
１５  ＳＵＳ線
２０  ポリイミドチューブ（絶縁層）
３０  接着剤（エポキシ系接着剤）
４０  管状針部材（対極）（注射針）（ステンレスパイプ）
４５  ＳＵＳ線
５０  金属ポルフィリン錯体の重合膜（金属ポルフィリン膜）
６０  ３本纏めのリード線（３ピンコネクタ付きリード線）
７０  センサハウジング
【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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【図８】
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【図９】
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