東海大, 極細電極で口や鼻の水素イオン濃度を測定するセンサを開発

東海大学の研究チームは,直径100μmの特殊金属で作った電極を使い,口や鼻の中といった狭い空間の水素イオン濃度(pH)をピンポイントで測定するセンサを開発した(ニュースリリース)。

開発したセンサは,真空中でイオンをぶつけて金属を飛ばし,別の金属に降り積もらせて薄膜を作るスパッタリング法を応用。鉛蓄電池の電極などに使う金属ワイヤ(アンチモン)の先端をとがらせたうえで,その外側をヨウ素と銀の酸化物や銀の薄膜で覆うことで直径100μmの極細電極を完成させた。この電極の先端を溶液につけるとアンチモンと薄膜の間に電圧が生じ,それを電圧計で測るとpHがわかる。

これにより,pHによって進行が速まることがある虫歯を治療する際,その部分だけをピンポイントに測定して適切な対処をすることが可能になるほか,カテーテルや内視鏡の内部に取りつけて患部の状況を観察するのにも役立つなど,さまざまな活用法が考えられるという。

pHは,これまでガラス電極と呼ばれる特殊な電極で測定していたが,構造が複雑なためにその先端を1mmより小さくするのは難しく,取り扱いも大変だった。

今回の新技術では,電極の先端を削れば直径100μmよりもさらに細いセンサを作ることも可能なため,研究グループは今後,受精卵やがん細胞内部のpHも測定可能なセンサの開発を視野に入れて研究を進めていくとしている。

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