連続使用できる小型酸素センサーを開発：医療機器ニュース

産業技術総合研究所らは、プルシアンブルーを高分散担持した高結晶性グラフェン被膜多孔性シリカ球の電極化に成功し、イオンの溶出がなく連続して使用できる長寿命小型酸素センサーを開発した。

[MONOist]

　産業技術総合研究所は2024年8月20日、プルシアンブルー（PB）を高分散担持した高結晶性グラフェン被膜多孔性シリカ球（PB/G/PSS）の電極化に成功し、イオンの溶出がなく連続して使用できる長寿命小型酸素センサーを開発したと発表した。テクノメディカ、東北大学、富士シリシア化学、筑波大学らとの共同研究による成果だ。

酸素センサーの安定性と電極汚染のメカニズム［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

　小型酸素センサーは、作用極、対極、参照極の3つの電極を覆う電解質とガス透過膜で構成される。参照極が銀塩化銀（Ag/AgCl）である従来の小型酸素センサーは、銀が溶出して作用極上に析出するため、長時間にわたる正確な酸素分圧は測定できない。

長寿命酸素センサーのメカニズム［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

　参照極には、大きな表面積、高い導電性、低溶解度の酸化還元反応を示す化学種などの特性が要求される。今回開発した小型センサーは、これらの要求を満たすPB/G/PSSを用いており、連続使用を可能にした。またセンサーの大きさを、従来の5cm程度から直径2.5mmまで小型化した。

　開発した小型センサーを酸素分圧90mHgの水溶液に連続的に流通させると、−8ナノAで5日間安定した電流値を示し、作用極上での析出は見られなかった。一方、Ag/AgClを参照極とした小型センサーは20時間で−13ナノAまで変化し、作用極上に銀河析出した。

酸素センサーの寿命と測定による銀の析出［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

　今後は、開発した小型酸素センサーを血液ガス分析装置に組み込んでいく予定だ。