- 成功制备负载普鲁士蓝 (PB) 的高结晶石墨烯涂层多孔二氧化硅球 (PB/G/PSS) 的电极
- 开发银免洗脱参比电极,使微型氧传感器连续使用的使用寿命提高五倍以上。
- 可部署在紧急和医疗环境中的血气分析仪中

氧传感器稳定性和电极污染机制
*图由 Yoshida 等人修改(2024)
血气分析仪是折算血液中氧分压和二氧化碳分压以及pH值的检测设备。结果用于了解患者的病情并确定治疗方法。它作为紧急检测设备发挥着特别重要的作用,可以确定呼吸衰竭等危重患者的病理,并用于急诊室和手术室等高度紧急的医疗情况。使用简单的方法(例如常用的脉搏血氧计)进行准确的血液分析。目前,可连续使用的中大型设备是主流,预计2020年其市场规模将达到2400亿日元,2027年将达到3500亿日元。
在此背景下,血气分析尤其是儿童和新生儿的需求是减少设备尺寸和标本体积(采血量)。因此,人们正在积极开发紧凑型氧传感器。然而,传统的紧凑型氧传感器存在一个问题,即从Ag/AgCl参比电极中洗脱的银会沉淀在工作电极上,从而无法在短时间内进行精确分析,这对小型化构成了障碍。需要开发一种长寿命、紧凑的血氧传感器,该传感器使用参考电极,防止传感器性能下降,并且能够连续测量。
AIST、Techno Medica Co, Ltd、东北大学、Fuji Silysia Chemical Ltd 和筑波大学的研究人员成功开发出一种可连续使用的长寿命微型氧传感器。这一成就是通过开发不会导致工作电极银污染的参比电极而实现的。
传统的紧凑型氧传感器存在银离子从银/氯化银(Ag/AgCl)参比电极中洗脱并沉淀在工作电极上的问题,从而无法进行精确测量。通过使用高结晶石墨烯涂层多孔二氧化硅球(PB/G/PSS)和高度分散的普鲁士蓝作为参比电极,我们成功开发了一种紧凑型氧传感器,可以长期连续使用而无需离子洗脱。这一成果可应用于医学领域的血氧分析,有望为“生活质量(QOL)的改善”做出贡献。
期刊:ACS 应用材料与界面
论文标题:使用普鲁士蓝用于小型氧传感器的无污染参比电极
作者:Akiko Yoshida、Kritin Pirabul、Shunsuke Fujii、Zheng-Ze Pan、Takeharu Yoshii、Mutsuhiro Ito、Kenichi Izawa、Yuka Minegishi、Yukinori Noguchi、Norihito Hiyoshi、Kota Takeda、Yasuhisa Hasekawa、Tetsuji Itoh 和 Hirotomo Nishihara
DOI:101021/acsami4c05103
网址:https://pubsacsorg/doi/full/101021/acsami4c05103