静脈麻酔薬の呼気中濃度測定センサーの開発

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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。