JP2010501259A - フルオロシランベースのキセロゲル膜を介するマイクロセンサ - Google Patents
フルオロシランベースのキセロゲル膜を介するマイクロセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010501259A JP2010501259A JP2009525640A JP2009525640A JP2010501259A JP 2010501259 A JP2010501259 A JP 2010501259A JP 2009525640 A JP2009525640 A JP 2009525640A JP 2009525640 A JP2009525640 A JP 2009525640A JP 2010501259 A JP2010501259 A JP 2010501259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- fluorosilane
- electrode assembly
- electrode
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
- G01N27/4072—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure characterized by the diffusion barrier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
- G01N27/4045—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31652—Of asbestos
- Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
本出願は、2006年8月24日に出願された米国仮特許出願第60/839,870号の利益を主張し、この仮特許出願の開示は、その全体を本明細書中で参考として援用される。
本発明に開示されている対象は、アルキルおよびフッ素化アルキル基を含む気体透過膜を含んだセンサに関する。センサは、一酸化窒素および酸素を含めた生物学的に関連のある気体状化学種を、検出し測定するためのバイオセンサとして使用することができる。また、センサを作製するための方法と、サンプル中の気体状化学種の量を測定する方法と、アルキルおよびフッ素化アルキル置換基を有するポリシロキサン網状構造を含む組成物も、提供される。
本発明は、米国国立衛生研究所の助成金番号EB000708から、米国政府の支援により行われた。したがって米国政府は、本発明において一定の権利を有する。
一酸化窒素(NO)は、一酸化窒素シンターゼ(NOS)として知られている種類の酵素によって、L−アルギニンがL−シトルリンに変換されるときに、人体内で内因的に合成された2原子遊離基である。内皮由来弛緩因子としてのNOの動作について述べている最初の報告以来、生物学的環境におけるNOの発生および動作の経路の解明に、多くの研究がなされてきた。特にNOは、神経伝達、血管拡張、免疫応答(抗腫瘍および抗菌活性を含む)、血小板凝集の阻害、および血圧制御に関与する。非特許文献1を参照されたい。
いくつかの実施形態では、本発明に開示されている対象は、
(a)電極アセンブリと、
(b)電極アセンブリの1つまたは複数の面とサンプルとの間に位置付けられた気体透過膜であって、ポリシロキサン網状構造を含み、このポリシロキサン網状構造中の1個または複数のケイ素原子がアルキル基に共有結合し、ポリシロキサン網状構造中の1個または複数のケイ素原子がフッ素化アルキル基に共有結合している気体透過膜と、
(c)電極アセンブリで電流を測定するための検出器と
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサを提供する。
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される。
mは、0から15であり、
nは、1から5であり、
pは、1、2、または3であり、
各Xは、独立に、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、ヒドロキシル、およびハロからなる群から選択され、
各Yは、独立に、H、アルキル、アリール、およびアラルキルからなる群から選択される)。
(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン;
(ペルフルオロアルキル)エチルトリエトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン;およびこれらの組合せからなる群から選択される。
メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン(BTMOS)、
ヘキシルトリメトキシシラン(HTMOS)、
オクチルトリメトキシシラン(OTMOS)、および
これらの組合せ
からなる群から選択される。
(a)フルオロシランおよびアルキルアルコキシシランを含むシラン混合物を提供するステップと、
(b)電極アセンブリを提供するステップと、
(c)電極アセンブリの少なくとも一部をシラン混合物でコーティングして、コーティング付き電極を形成するステップと、
(d)コーティング付き電極を乾燥させて、気体透過性ポリシロキサン膜層を、電極アセンブリの少なくとも一部に形成するステップと
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサを作製する方法を提供する。
(a)フルオロシランおよびアルキルアルコキシシランを含むシラン混合物を提供するステップと、
(b)電極アセンブリを提供するステップと、
(c)電極アセンブリの少なくとも一部をシラン混合物でコーティングして、コーティング付き電極を形成するステップと、
(d)コーティング付き電極を乾燥させて、電極アセンブリの少なくとも一部に気体透過性ポリシロキサン膜層を形成するステップと
を含む方法によって作製されたセンサを提供する。
次に、本発明で開示される対象について、代表的な実施形態が示されている添付の実施例を参照しながら、以下により完全に記述する。しかし、本発明に開示されている対象は、種々の形で具体化することができ、本明細書に記載されている実施形態に限定されると理解すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的にかつ完全になるように、また実施形態の範囲を当業者に十分伝えるように提供される。
atm=気圧
BTMOS=ブチルトリメトキシシラン
℃=摂氏温度
EtOH=エタノール
g=グラム
h=時
HTMOS=ヘキシルトリメトキシシラン
MeOH=メタノール
mg=ミリグラム
min=分
μL=マイクロリットル
mL=ミリリットル
μm=マイクロメートル
μM=マイクロモル
mm=ミリメートル
MRI=磁気共鳴映像法
MTMOS=メチルトリメトキシシラン
nA=ナノアンペア
nm=ナノメートル
nM=ナノモル
NMR=核磁気共鳴
NO=一酸化窒素
NO2 −=亜硝酸塩
NOS=一酸化窒素シンターゼ
OTMOS=オクチルトリメトキシシラン
pA=ピコアンペア
pM=ピコモル
PBS=リン酸緩衝生理食塩水
Pt=白金。
以前からの特許法の規則に従い、「a」および「an」という用語は、特許請求の範囲も含めた本出願で使用される場合、「1つまたは複数」を意味する。
いくつかの実施形態では、本発明に開示された対象は、アルキル基置換基を有する少なくとも1個のケイ素原子と、フッ素化アルキル基置換基を有する少なくとも1個のケイ素原子とを含む、ポリシロキサン網状構造を提供し、このフッ素化アルキル基は、下記の構造を有するものである
mは0から15であり;
nは1から5であり;
pは1、2、または3であり;
各Xは独立に、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、ヒドロキシル、およびハロからなる群から選択され;
各Yは独立に、H、アルキル、アリール、およびアラルキルからなる群から選択される)。
(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン;
(ペルフルオロアルキル)エチルトリエトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン;およびこれらの組合せからなる群から選択される。
本発明に開示される対象は、ポリシロキサン網状構造を含んだ気体透過膜を含むセンサを提供する。ポリシロキサン網状構造は、アルキルおよびフッ素化アルキル基の両方を含む。
(a)電極アセンブリと、
(b)電極アセンブリの1つまたは複数の面とサンプルとの間に位置付けられた気体透過膜であって、ポリシロキサン網状構造を含み、このポリシロキサン網状構造中の1個または複数のケイ素原子がアルキル基に共有結合し、ポリシロキサ網状構造中の1個または複数のケイ素原子がフッ素化アルキル基に共有結合している気体透過膜と、
(c)電極アセンブリで電流を測定するための検出器と
を含む。
いくつかの実施形態では、本発明により開示された対象は、
(a)フルオロシランおよびアルキルアルコキシシランを含むシラン混合物を提供するステップと、
(b)電極アセンブリを提供するステップと、
(c)電極アセンブリの少なくとも一部をシラン混合物でコーティングして、コーティング付き電極を形成するステップと、
(d)コーティング付き電極を乾燥して、電極アセンブリの少なくとも一部の上に気体透過性ポリシロキサン膜層を形成するステップと
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサを作製する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明により開示された対象は、サンプル中の気体状化学種の量を測定する方法を提供する。サンプルは、生物学的サンプルまたは環境サンプルにすることができる。特に、本発明に開示されたセンサは、生体外または生体内で生物学的媒体の水溶液などの溶液中に溶解する気体状化学種を、特別にかつ定量的に検出するのに使用することができる。このように、いくつかの実施形態では、センサがバイオセンサである。いくつかの実施形態では、気体が酸素または一酸化窒素である。特定の実施形態では、本発明により開示された対象によって提供されたセンサは、一酸化窒素を検出することができる。
下記の実施例は、本発明に開示された対象の代表的な実施形態を実施するために、当業者に指針が示されるように含めた。本発明の開示および当業者の一般的レベルに照らし、当業者なら、下記の実施例が単なる例示を目的としたものであり、本発明に開示された対象の範囲から逸脱することなく、数多くの変更例、修正例、および代替例を用いることができることを、理解することができる。
(フルオロシランベースのキセロゲルの透過性および選択性)
キセロゲル流延溶液を、MTMOS(Aldrich、Milwaykee、Wisconsin、米国)40μLおよびフルオロシラン((3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン(3FTMS)、ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン(9FTMS)、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロ−オクチル)−トリメトキシシラン(13FTMS)、または(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン(17FTMS))10μLと、200μLのエタノール(EtOH)および100μLの水とを10分間混合することによって調製した。キセロゲルの合成は、0.5M HCl 10μLを添加することによって、触媒された。次いで溶液を、白金黒付き白金作用マイクロ電極の表面に堆積した(3%の塩化白金酸および0.1%の酢酸鉛を水に溶かした白金化溶液で、白金化した)。
(フルオロシランベースのキセロゲル膜マイクロセンサ)
流延溶液を、MTMOS(Aldrich、Milwaykee、Wisconsin、米国)40μLおよび10μLの(ヘプタデカ−フルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン(Gelest、Tullytown、Pennsylvania、米国)と、200μLのエタノール(EtOH)および100μLの水とを10分間混合することによって調製した。キセロゲルの合成は、0.5M HCl 10μLを添加することによって、触媒された。次いで溶液を、白金黒付き白金作用マイクロ電極の表面に堆積した(3%の塩化白金酸および0.1%の酢酸鉛を水に溶かした白金化溶液で、白金化した)。
(フルオロシランベースのキセロゲルコーティング付きセンサの酸素応答)
膜コーティング付きマクロ電極センサは、20体積%の(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシランと、80体積%のメチルトリメトキシシラン(MTMOS)とを含む膜流延溶液を使用して作製した。流延溶液は、上記実施例2で述べたように調製した。センサは、Pt作用電極(2mm)、Ptワイヤ対極(0.6mm)、およびAg/AgCl(3.0M KCl)参照電極を有する、3電極アセンブリ構成を含んでいた。
(フルオロシランベースのキセロゲル膜の生体適合性)
本発明により開示されたフルオロシランベースのキセロゲル膜の生体適合性を、血小板粘着に抵抗する膜の能力を評価することによって決定した。血小板粘着抵抗性は、先に開示された方法に従って決定した。Marxer,S.M.ら、Analyst、130、206〜212頁(2005年)を参照されたい。
以下に列挙される参考文献ならびに本明細書中で示されるすべての参考文献は、本明細書中で使用される方法論、技術および/または組成物のための背景を補い、説明し、提供する、または方法論、技術および/または組成物を教示する程度まで、本明細書中に参考として援用される。本願中で言及されるすべての示された特許および刊行物は、本明細書中で特に参考として援用される。
Shin,J.H.ら、Anal.Chem.,77,3494−3501(2005)
Zhang,X.,Frontiers in Bioscience,9,3434−3446(2004)。
Claims (69)
- (a)電極アセンブリと、
(b)電極アセンブリの1つまたは複数の面とサンプルとの間に位置付けられた気体透過膜であって、ポリシロキサン網状構造を含み、該ポリシロキサン網状構造中の1個または複数のケイ素原子がアルキル基に共有結合し、該ポリシロキサン網状構造中の1個または複数のケイ素原子がフッ素化アルキル基に共有結合している気体透過膜と、
(c)電極アセンブリで電流を測定するための検出器と
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサ。 - 気体状化学種が、一酸化窒素および酸素から選択される、請求項1に記載のセンサ。
- 電極アセンブリが、
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される、請求項1に記載のセンサ。 - 作用電極が、白金、白金黒付き白金、タングステン、金、炭素、炭素繊維、およびこれらの組合せから選択される、請求項3に記載のセンサ。
- 参照電極が、銀/塩化銀を含む、請求項3に記載のセンサ。
- 対極が白金を含む、請求項3に記載のセンサ。
- ポリシロキサン網状構造が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項1に記載のセンサ。
- フルオロシランが、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン;
(ペルフルオロアルキル)エチルトリエトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン;およびこれらの組合せ
からなる群から選択される、請求項8に記載のセンサ。 - アルキルアルコキシシランが、
メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン(BTMOS)、
ヘキシルトリメトキシシラン(HTMOS)、
オクチルトリメトキシシラン(OTMOS)、および
これらの組合せ
からなる群から選択される、請求項7に記載のセンサ。 - シラン混合物が、約1体積%から約99体積%のフルオロシランを含む、請求項7に記載のセンサ。
- シラン混合物が、約5体積%から約50体積%のフルオロシランを含む、請求項11に記載のセンサ。
- シラン混合物が、約20体積%のフルオロシランを含む、請求項12に記載のセンサ。
- シラン混合物が、約20体積%の(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシランおよび約80体積%のメチルトリメトキシシランを含む、請求項13に記載のセンサ。
- 内部電解質層をさらに含み、該内部電解質層が、電極アセンブリと気体透過膜との間に位置付けられている、請求項1に記載のセンサ。
- 内部電解質層がヒドロゲル組成物である、請求項15に記載のセンサ。
- ヒドロゲル組成物がポリ(ビニルピロリドン)を含む、請求項16に記載のセンサ。
- (a)フルオロシランおよびアルキルアルコキシシランを含むシラン混合物を提供するステップと、
(b)電極アセンブリを提供するステップと、
(c)電極アセンブリの少なくとも一部をシラン混合物でコーティングして、コーティング付き電極を形成するステップと、
(d)コーティング付き電極を乾燥させて、気体透過性ポリシロキサン膜層を、電極アセンブリの少なくとも一部上に形成するステップと
を含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定するためのセンサを作製する方法。 - フルオロシランが、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン;
(ペルフルオロアルキル)エチルトリエトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン;およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項19に記載の方法。 - アルキルアルコキシシランが、
メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン(BTMOS)、
ヘキシルトリメトキシシラン(HTMOS)、
オクチルトリメトキシシラン(OTMOS)、および
これらの組合せ
からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。 - シラン混合物が、約1体積%から約99体積%のフルオロシランを含む、請求項18に記載の方法。
- シラン混合物が、約5体積%から約50体積%のフルオロシランを含む、請求項22に記載の方法。
- シラン混合物が、約20体積%のフルオロシランを含む、請求項23に記載の方法。
- シラン混合物が、約20体積%の(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシランおよび約80体積%のメチルトリメトキシヒシランを含む、請求項24に記載の方法。
- シラン混合物を溶媒に溶解する、請求項18に記載の方法。
- 溶媒が、アルコールおよび水を含む、請求項26に記載の方法。
- アルコールがエタノールである、請求項27に記載の方法。
- 溶媒が、触媒をさらに含む、請求項26に記載の方法。
- 触媒が塩酸である、請求項29に記載の方法。
- 電極アセンブリが、
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。 - 作用電極が、白金、白金黒付き白金、タングステン、金、炭素、炭素繊維、およびこれらの組合せから選択される、請求項31に記載の方法。
- 参照電極が、銀/塩化銀を含む、請求項31に記載の方法。
- 対極が白金を含む、請求項31に記載の方法。
- 乾燥が周囲温度で生じる、請求項18に記載の方法。
- 乾燥が高温で生じる、請求項18に記載の方法。
- 乾燥ステップが、膜層を、ある圧力で一酸化窒素またはアルゴンの一方に曝すステップを含む、請求項18に記載の方法。
- コーティングが、電極アセンブリをシラン混合物中に浸漬することによって行われる、請求項18に記載の方法。
- コーティングおよび乾燥ステップを1回または複数回繰り返して、より厚い膜層を提供するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 電極アセンブリの少なくとも一部をシラン混合物でコーティングする前に、電極アセンブリの少なくとも一部をヒドロゲル材料でコーティングする、請求項18に記載の方法。
- 請求項18に記載の方法によって作製されたセンサ。
- サンプルと、ポリシロキサン膜を含むセンサとを接触させるステップを含む、サンプル中の気体状化学種の量を測定する方法であって、
ポリシロキサン膜が、アルキル基に共有結合した1個または複数のケイ素原子と、フッ素化アルキル基に共有結合した1個または複数のケイ素原子とを含み、
ポリシロキサン膜によって、サンプル中の気体状化学種をセンサで測定することを選択的に可能にする方法。 - ポリシロキサン膜が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項42に記載の方法。
- センサが、電流測定センサである、請求項42に記載の方法。
- ポリシロキサン膜が、サンプルと電極アセンブリとの間に位置決めされている、請求項44に記載の方法。
- 電極アセンブリが、
作用電極を含む電極アセンブリと、
作用電極および参照電極を含む電極アセンブリと、
作用電極、参照電極、および対極を含む電極アセンブリと
からなる群から選択される、請求項45に記載の方法。 - サンプルが、生物学的サンプルまたは環境サンプルである、請求項42に記載の方法。
- サンプルが、細胞、組織、生物学的流体、およびこれらの抽出物からなる群から選択された生物学的サンプルである、請求項47に記載の方法。
- サンプルが、脳組織、脳細胞、または血液から選択される、請求項48に記載の方法。
- サンプルが、生きている被験体中にある、請求項48に記載の方法。
- サンプルが、生きている被験体の脳内にある、請求項50に記載の方法。
- 気体状化学種が、一酸化窒素および酸素からなる群から選択される、請求項42に記載の方法。
- 気体状化学種が、約200pM程度に低い濃度でサンプル中に存在する、請求項42に記載の方法。
- ポリシロキサン網状構造内の各ケイ素原子が、アルキル基にまたはフッ素化アルキル基に共有結合している、請求項54に記載の組成物。
- ポリシロキサン網状構造が、生物学的に関連のある気体状化学種に対して選択的に透過性である、請求項54に記載の組成物。
- 生物学的に関連のある気体状化学種が、一酸化窒素および酸素からなる群から選択される、請求項56に記載の組成物。
- ポリシロキサン網状構造が、アルキルアルコキシシランおよびフルオロシランを含むシラン混合物の縮合生成物である、請求項54に記載の組成物。
- フルオロシランが、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン;
ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン;
(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン;
(ペルフルオロアルキル)エチルトリエトキシシラン;
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン;およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項59に記載の組成物。 - アルキルアルコキシシランが、
メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、
エチルトリメトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、
ブチルトリメトキシシラン(BTMOS)、
ヘキシルトリメトキシシラン(HTMOS)、
オクチルトリメトキシシラン(OTMOS)、および
これらの組合せ
からなる群から選択される、請求項58に記載の組成物。 - シラン混合物が、約1体積%から約99体積%のフルオロシランを含む、請求項58に記載の組成物。
- シラン混合物が、約5体積%から約50体積%のフルオロシランを含む、請求項62に記載の組成物。
- シラン混合物が、約20体積%のフルオロシランを含む、請求項63に記載の組成物。
- シラン混合物が、約20体積%の(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)−トリエトキシシランおよび約80体積%のメチルトリメトキシシランを含む、請求項64に記載の組成物。
- シラン混合物が、アルコールおよび水を含む溶媒中に溶解されている、請求項58に記載の組成物。
- 溶媒が、触媒をさらに含む、請求項66に記載の組成物。
- 触媒が塩酸である、請求項67に記載の組成物。
- ポリシロキサン網状構造が、ゾルゲル法によって形成される、請求項66に記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US83987006P | 2006-08-24 | 2006-08-24 | |
PCT/US2007/018718 WO2008073167A2 (en) | 2006-08-24 | 2007-08-24 | Nitric oxide microsensors via fluorosilane-based xerogel membranes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010501259A true JP2010501259A (ja) | 2010-01-21 |
JP2010501259A5 JP2010501259A5 (ja) | 2010-10-07 |
Family
ID=39512244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009525640A Pending JP2010501259A (ja) | 2006-08-24 | 2007-08-24 | フルオロシランベースのキセロゲル膜を介するマイクロセンサ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8551322B2 (ja) |
EP (1) | EP2057009A4 (ja) |
JP (1) | JP2010501259A (ja) |
CA (1) | CA2661005A1 (ja) |
WO (1) | WO2008073167A2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9201037B2 (en) * | 2011-03-14 | 2015-12-01 | Mark Schoenfisch | Microfluidic nitric oxide sensor |
EP2581737B1 (en) * | 2011-10-14 | 2014-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd | System for measuring oxidation-reduction potential, using porous platinum electrodes |
DE102011119484A1 (de) * | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Elena König | Membran zur Bestimmung von Gasen in nicht wässrigen Flüssigkeiten, Verfahren zur Herstellung der Membran, Messanordung und Verfahren zu Bestimmung von Gasen in nicht wässrigen Flüssigkeiten |
KR101303936B1 (ko) * | 2011-11-28 | 2013-09-05 | 한국과학기술연구원 | 가스 센서용 복합 분리막 구조체, 이를 포함하는 가스 센서 장치, 이를 이용한 가스 농도 측정 방법 및 장치 |
CN102564643A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-11 | 西南交通大学 | 准分布式光纤光栅传感网络自动标定与变量分离感知方法及其装置 |
US9498571B2 (en) * | 2012-03-30 | 2016-11-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Nitric oxide delivery devices |
US9480785B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-11-01 | The Regents Of The University Of Michigan | Nitric oxide delivery devices |
US10449321B2 (en) | 2012-03-30 | 2019-10-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Gas delivery devices |
CN107076694A (zh) * | 2014-09-18 | 2017-08-18 | 卡斯西部储备大学 | 用于挥发性有机化合物检测的传感器 |
CN105180978B (zh) * | 2015-05-26 | 2018-09-18 | 马平 | 基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器及其方法 |
US10620151B2 (en) | 2016-08-30 | 2020-04-14 | Analog Devices Global | Electrochemical sensor, and a method of forming an electrochemical sensor |
US11268927B2 (en) | 2016-08-30 | 2022-03-08 | Analog Devices International Unlimited Company | Electrochemical sensor, and a method of forming an electrochemical sensor |
US20180292346A1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Lifehealth, Llc | System for liberating and measuring nitric oxide |
US11022579B2 (en) | 2018-02-05 | 2021-06-01 | Analog Devices International Unlimited Company | Retaining cap |
WO2019180662A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Clinical Sensors, Inc. | Sensing devices and methods of production |
WO2019180660A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Clinical Sensors, Inc. | Composite membrane-coated electrodes |
CN110376258B (zh) * | 2019-07-04 | 2022-03-11 | 西北农林科技大学 | 基于碳纤维纸的亚硝酸盐电化学传感器、制备方法及应用 |
WO2023192784A2 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Yale University | Compact scalable dissolved oxygen sensor |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61124592A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | プロトテク・カンパニ− | 気体拡散電極,該電極を含む電気化学的装置及び方法 |
JPS6323647A (ja) * | 1986-05-06 | 1988-01-30 | ザ・リ−ジェンツ・オブ・ザ・ユニバ−シテイ−・オブ・カリフォルニア | ブドウ糖モニタリング用電気化学システム |
JPS6488354A (en) * | 1987-07-15 | 1989-04-03 | Stanford Res Inst Int | Surface type microelectronic gas and steam sensor |
JPH05296967A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 走査型電気化学顕微鏡の探針及びその製造方法 |
JPH0772116A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気化学式ガスセンサー |
JPH0996622A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサおよびその製造方法 |
JPH10330486A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-15 | Nippon Steel Corp | 低誘電率材料 |
US5964794A (en) * | 1996-03-21 | 1999-10-12 | Biotronik Mess- Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Implantable stimulation electrode |
WO1999063022A1 (fr) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Procede pour produire un article recouvert d'un film hydrofuge, article recouvert d'un film hydrofuge, et composition liquide pour revetement a base d'un film hydrofuge |
JP2001506365A (ja) * | 1996-12-19 | 2001-05-15 | インプランテッド バイオシステムズ,インク | グルコースセンサー |
JP2001208721A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 酸素電極 |
US6283642B1 (en) * | 1999-10-08 | 2001-09-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fiber optic connector |
JP2001325963A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電極電解質膜接合体及びその製造方法 |
US20020011408A1 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-31 | Jae Seon Lee | Microchip-based carbon dioxide gas sensor |
US6663756B2 (en) * | 2000-10-19 | 2003-12-16 | I-Sens Inc. | Microchip-type oxygen gas sensor based on differential potentiometry |
US20040211242A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Ekhson Holmuhamedov | Multi-purpose monitoring system |
JP2004340947A (ja) * | 1994-06-27 | 2004-12-02 | Bayer Corp | 電気化学センサ |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6770726B1 (en) * | 1995-09-12 | 2004-08-03 | Gelest, Inc. | β-substituted organosilsesquioxane polymers |
WO2004074355A1 (ja) | 1997-05-28 | 2004-09-02 | Noriko Yamada | 低誘電率材料、 その製造および使用 |
US6383642B1 (en) | 1999-04-09 | 2002-05-07 | Saint-Gobain Vitrage | Transparent substrate provided with hydrophobic/oleophobic coating formed by plasma CVD |
US6713207B2 (en) * | 2000-05-18 | 2004-03-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Membrane electrode assembly, and solid polymer fuel cell using the assembly |
EP1820065A2 (en) * | 2004-08-11 | 2007-08-22 | Dow Corning Corporation | Photopolymerizable silicone materials forming semipermeable membranes for sensor applications |
CA2612635C (en) * | 2005-07-14 | 2013-03-12 | I-Stat Corporation | Photoformed silicone sensor membrane |
-
2007
- 2007-08-24 US US12/374,932 patent/US8551322B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-24 WO PCT/US2007/018718 patent/WO2008073167A2/en active Application Filing
- 2007-08-24 EP EP07870751.0A patent/EP2057009A4/en not_active Withdrawn
- 2007-08-24 JP JP2009525640A patent/JP2010501259A/ja active Pending
- 2007-08-24 CA CA002661005A patent/CA2661005A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-09-09 US US14/020,919 patent/US9476851B2/en active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61124592A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | プロトテク・カンパニ− | 気体拡散電極,該電極を含む電気化学的装置及び方法 |
JPS6323647A (ja) * | 1986-05-06 | 1988-01-30 | ザ・リ−ジェンツ・オブ・ザ・ユニバ−シテイ−・オブ・カリフォルニア | ブドウ糖モニタリング用電気化学システム |
JPS6488354A (en) * | 1987-07-15 | 1989-04-03 | Stanford Res Inst Int | Surface type microelectronic gas and steam sensor |
JPH05296967A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 走査型電気化学顕微鏡の探針及びその製造方法 |
JPH0772116A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気化学式ガスセンサー |
JP2004340947A (ja) * | 1994-06-27 | 2004-12-02 | Bayer Corp | 電気化学センサ |
JPH0996622A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサおよびその製造方法 |
US5964794A (en) * | 1996-03-21 | 1999-10-12 | Biotronik Mess- Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Implantable stimulation electrode |
JP2001506365A (ja) * | 1996-12-19 | 2001-05-15 | インプランテッド バイオシステムズ,インク | グルコースセンサー |
JPH10330486A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-15 | Nippon Steel Corp | 低誘電率材料 |
WO1999063022A1 (fr) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Procede pour produire un article recouvert d'un film hydrofuge, article recouvert d'un film hydrofuge, et composition liquide pour revetement a base d'un film hydrofuge |
US6283642B1 (en) * | 1999-10-08 | 2001-09-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fiber optic connector |
JP2001208721A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 酸素電極 |
JP2001325963A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電極電解質膜接合体及びその製造方法 |
US20020011408A1 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-31 | Jae Seon Lee | Microchip-based carbon dioxide gas sensor |
US6663756B2 (en) * | 2000-10-19 | 2003-12-16 | I-Sens Inc. | Microchip-type oxygen gas sensor based on differential potentiometry |
US20040211242A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Ekhson Holmuhamedov | Multi-purpose monitoring system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2661005A1 (en) | 2008-06-19 |
US9476851B2 (en) | 2016-10-25 |
US20140008221A1 (en) | 2014-01-09 |
EP2057009A2 (en) | 2009-05-13 |
US20100051480A1 (en) | 2010-03-04 |
WO2008073167A3 (en) | 2008-08-14 |
EP2057009A4 (en) | 2014-03-05 |
WO2008073167A2 (en) | 2008-06-19 |
US8551322B2 (en) | 2013-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9476851B2 (en) | Nitric oxide microsensors via fluorosilane-based xerogel membranes | |
Jiang et al. | Improving the biocompatibility of polymeric membrane potentiometric ion sensors by using a mussel-inspired polydopamine coating | |
CN101978259B (zh) | 具有微孔电解质层的气体传感器 | |
EP2499484B1 (fr) | Matériau et procédé pour piéger, détecter et quantifier des composés aromatiques hétérocycliques et autres | |
US20120073988A1 (en) | Sensor for Measurement of Hydrogen Sulfide | |
Qi et al. | Anti-fouling polymeric membrane ion-selective electrodes | |
US9201037B2 (en) | Microfluidic nitric oxide sensor | |
Brown et al. | Nitric oxide monitoring in brain extracellular fluid: characterisation of Nafion®-modified Pt electrodes in vitro and in vivo | |
Justin et al. | Biomimetic hydrogels for biosensor implant biocompatibility: electrochemical characterization using micro-disc electrode arrays (MDEAs) | |
Uhlig et al. | Miniaturized ion-selective chip electrode for sensor application | |
CN104937403A (zh) | 包括生物传感器和支撑物的装置 | |
JP2018526659A (ja) | 電気化学的検出方法によるアレルゲン検出装置 | |
Cosofret et al. | Aliphatic polyurethane as a matrix for pH sensors: effects of native sites and added proton carrier on electrical and potentiometric properties | |
Jensen et al. | Amperometric nitric oxide sensors with enhanced selectivity over carbon monoxide via platinum oxide formation under alkaline conditions | |
CA2907896C (en) | Hydrogen sulfide detecting apparatus | |
CN211478143U (zh) | 一种生物传感器的复合过滤膜 | |
Ferez et al. | Interface of covalently bonded phospholipids with a phosphorylcholine head: characterization, protein nonadsorption, and further functionalization | |
Cosofret et al. | Electroanalytical and surface characterization of encapsulated implantable membrane planar microsensors | |
WO2019180660A1 (en) | Composite membrane-coated electrodes | |
KR20170089812A (ko) | 전기화학적 검출방법에 의한 알레르겐 검출 장치 | |
Dobmeier et al. | Nitric oxide-releasing xerogel-based fiber-optic pH sensors | |
Lin et al. | A Fouling-Resistant Voltammetric Sensing System for Wearable Electroactive Biomarker Monitoring | |
Manjunatha et al. | Current progress in materials, device fabrication, and biomedical applications of potentiometric sensor devices: a short review | |
Spindler et al. | Influence of the Composition of Plasticizer-Free Silicone-Based Ion-Selective Membranes on Signal Stability in Aqueous and Blood Plasma Samples | |
Kato et al. | Amperometric nitric oxide microsensor using two-dimensional cross-linked Langmuir–Blodgett films of polysiloxane copolymer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100823 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130125 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130201 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130218 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130625 |