静脈麻酔薬の呼気中濃度測定センサーの開発

开发用于测量呼出气中静脉麻醉药浓度的传感器

基本信息

批准号：
19659402
负责人：
上村裕一
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

固体電解質BiCUVOxを用いたセンサと酸化物半導体TiO_2を用いたセンサの2種類について、種々の有機ガスを対象として検知特性を調べた。○固体電解質BiCUVOxを用いたガスセンサBiCuVOx固体電解質にペロブスカイト型酸化物を組み合わせた素子を有機ガスセンサとして検討した。まず、検知極と対極とを区分した雰囲気区分型素子により種々の有機ガスへの応答特性を調べた結果、エチルアルコールやアルデヒドに対して特に高い感度を示すことがわかった。さらに、検知極と対極とを同じ雰囲気に曝した、プレーナ型素子についても検討を行った結果、酸素分圧の変化の影響を受けない有機ガスセンサの作製に成功した。検出限界としては乾燥雰囲気下でサブppmレベルである。アルコールのOH基は麻酔剤のプロポホールにもあることから、その検出にも有効と思われる。○酸化物半導体TiO_2を用いたガスセンサ半導体ガスセンサを用いてプロポフォールなどの分子径の大きな有機ガスを検出するためには、有機ガスの拡散性に優れた、微細構造制御したセンサ膜を構築しなければならない。そこで本研究では、ナノチューブ構造のTiO_2の合成に着目した。その結果、水熱処理により直径約50nm、厚さのTiO_2ナノチューブの合成に成功した。センサ特性を測定した結果、ナノチューブ構造のTiO_2は、球状TiO_2ナノ粒子よりもトルエンなどの分子径の大きなガスを高感度に検出できることが明らかとなった。また、ppmレベルではあるがプロポフォールにも感度を有することがわかった。

我们研究了两种类型的传感器对各种有机气体的检测特性，一种使用固体电解质BiCUVOx，另一种使用氧化物半导体TiO_2。 ○使用固体电解质BiCUVOx的气体传感器我们研究了一种将钙钛矿氧化物与BiCuVOx固体电解质相结合的装置作为有机气体传感器。首先，使用检测电极和对电极分离的气氛分割型元件来研究对各种有机气体的响应特性，结果发现该元件对乙醇和醛表现出特别高的灵敏度。此外，通过研究传感电极和对电极暴露在同一气氛中的平面型元件，他们成功地制作了不受氧分压变化影响的有机气体传感器。干燥大气中的检测限为亚 ppm 级。由于酒精的羟基也存在于麻醉剂异丙酚中，因此它似乎也能有效检测它。 ○使用氧化物半导体TiO_2的气体传感器为了使用半导体气体传感器检测异丙酚等大分子直径的有机气体，需要构建对有机气体具有优异扩散特性的精细结构控制的传感器薄膜。因此,本研究重点关注纳米管结构TiO_2的合成。结果，我们通过水热处理成功合成了直径约50 nm、厚度约50 nm的TiO_2纳米管。传感器性能的测量表明，纳米管结构的TiO_2可以检测大分子直径的气体，例如甲苯，其灵敏度比球形TiO_2纳米粒子更高。它还被发现对异丙酚敏感，尽管是 ppm 水平。