用於利用光電流對分析物進行特異性檢測的電極構件的製作方法
2023-11-10 02:38:47
專利名稱：用於利用光電流對分析物進行特異性檢測的電極構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過利用光電流對具有特異性結合能力的分析物，如核酸、外源性內分泌幹擾物質、或抗原，進行特異性檢測的電極構件以及製造該電極構件的方法。
背景技術：
近來已嘗試並開發出可以簡單地以低成本檢測激素和蛋白質的測試系統，該測試系統可以預測人的疾病的症狀和發展。此外，包括二續英的外源性內分泌幹擾物質(環境激素)對生殖系統、神經系統等造成的損害被認為是社會問題，因而需要開發出一種可以檢測外源性內分泌幹擾物質的簡單方法。例如，已提出了在分析物(生物分子，如DNA和蛋白質)的檢測中利用光電流的方案，所述光電流是利用使用增感染料由光產生電能的太陽能電池的原理，通過增感染料的光激發而產生的(例如參見，JP 2002-181777 A(專利文獻1) ,JP 2005-251426 A(專利文獻2)、和JP 2006-507491 T(專利文獻幻)。根據這些方法，將激發光施加在固定於電極上的染料上，測量通過該激發光照射所產生的電流，並由所檢測出的電流量來確定已結合染料的量。因此，與作為圖像檢測螢光的常規方法相比，所述方法可以實現裝置尺寸的減小， 並且可以相對簡單地檢測分析物。還提出了利用通過增感染料的光激發所產生的光電流對分析物(生物分子，如 DNA和蛋白質)進行特異性檢測的方法(例如參見，中村等「光電変換1二 J: 3新L· 0 DNA 二本鎖検出方法」日本化學會講演予稿集Vol. 81st. No. 1 (2002)第947項(非專利文獻 1))。此外，本發明的部分發明人以前已提出過一種利用工作電極進行檢測的方法，所述工作電極通過探針物質固定了結合有增感染料的分析物(WO 2007/037341(專利文獻 4)，該公開的內容通過引用併入本文中)。如核酸、外源性內分泌幹擾物質、或抗原的物質通常以低濃度存在於樣品中。因此，理論上理想的是，利用光電流對分析物進行的檢測中使用的電極具有高的透光率、生物分子擔載能力以及光電轉換效率。然而，根據本發明人所獲得的發現，僅僅使用具有上述性能的工作電極，不能在低濃度範圍的分析物測量中始終提供滿意的測量。現有技術文獻專利文獻
專利文獻1 日本特開2002-181777號公報專利文獻2 日本特開2005-2514 號公報專利文獻3 日本特表2006-507491號公報專利文獻4 =WO 2007/037341號公報非專利文獻
非專利文獻1 中村等「光電変換C J 3新L· 0 DNA 二本鎖検出方法」日本化學會講演予稿集 Vol. 81st. No. 1 (2002)第 947 項。
發明內容
發明所要解決的問題
本發明人等目前已發現通過使用半導體和使之存在於該半導體表面的進而另一種物質作為電極構件中的電子接受物質，可以以更高的靈敏度實現具有特異性結合能力的分析物的檢測並以更高的精度實現該分析物的定量測定。本發明人基於上述發現而完成。因此，本發明的目的是提供一種電極構件，其可以以更高的靈敏度實現具有特異性結合能力的分析物的檢測並以更高的精度實現該分析物的定量測定。用於解決問題的手段
根據本發明，提供一種在利用光電流對分析物進行特異性檢測中使用的電極構件，該電極構件至少包括導電性基材和設置於該導電性基材上的電子接受物質；該電子接受物質至少包括包含半導體的第一物質的層、以及擔載於該第一物質的層的表面上且包含不同於所述半導體的半導體或者包含金屬或金屬氧化物的第二物質。本發明可以有利地提高在低濃度下檢測分析物的靈敏度，同時提高測量精度。
[圖1]是顯示在光電流檢測中所使用電極單元的實施例的剖面圖。[圖2]是顯示實施例1中獲得的光電流值的圖。[圖3]是顯示實施例2中獲得的光電流值的圖。[圖4]是顯示實施例4中獲得的光電流值的圖。[圖5]是顯示實施例5中獲得的光電流值的圖。[圖6]是實施例6中獲得的ZnO濺射電極的放大450000倍的TEM照片。[圖7]是實施例6中獲得的ZnO濺射電極的放大1800000倍的TEM照片。[圖8]是經硝酸處理的實施例6中獲得的ZnO濺射電極的放大450000倍的TEM 照片。[圖9]是經硝酸處理的實施例6中獲得的ZnO濺射電極的放大1800000倍的TEM 照片。
具體實施例方式
利用光電流對分析物講行特異件檢測的方法
利用光電流對分析物進行特異性檢測的方法包括下述工序提供含有分析物的樣品溶液、在其表面上具有可與該分析物直接或間接結合的探針物質的工作電極、和對電極；在增感染料的共存下使所述樣品溶液與所述工作電極接觸，以使所述分析物直接或間接地特異性地與所述探針物質結合，並通過該結合使所述增感染料固定於所述工作電極上；使所述工作電極和所述對電極與電解質介質接觸；以及向所述工作電極施加光以檢測流過工作電
4極和對電極的光電流。電極構件
根據本發明的電極構件，在所述利用光電流對分析物進行的特異性檢測的方法中，通過將分析物固定於電極表面而被用作工作電極。導電件基材
構成本發明所述電極構件的導電性基材可由導電性材料構成，或者可具有通過將導電性材料擔載於如玻璃或塑料的非導電性支持體表面上而確保了具有導電性能的構造。導電性材料包括如鉬、金、銀、銅、鋁、銠和銦的金屬；如碳、碳化物和氮化物的導電性陶瓷；以及如銦-錫複合氧化物、摻氟氧化錫、摻銻氧化錫、摻鎵氧化鋅、和摻鋁氧化鋅的導電性金屬氧化物，更優選銦-錫複合氧化物(ITO)和摻氟氧化錫(FTO)。當電子接受物質本身發揮導電性基材的功能時，則除該電子接受物質以外無需提供導電性基材。在該情況中，該電子接受物質可用作導電性電子接受物質。此外，在本發明中，導電性基材也包括其本身不具有作為支持體的強度的膜狀或點狀的導電性材料。在本發明的優選實施方案中，導電性基材基本透明。具體地，導電性基材的透光率優選不小於10%、更優選不小於50%、更優選不小於70%。上述範圍內的透光率可實現下述電池，其可被構成為確保光從工作電極的背側(即，經過導電性基材)施加、且透過該工作電極的光激發增感染料。此外，在本發明的優選實施方案中，導電性基材具有約0. 02至10 μ m 的厚度。此外，在本發明的優選實施方案中，導電性基材具有不大於ΙΟΟΩ/cm2的表面電阻率、更優選不大於40 Ω/cm2。導電性基材的表面電阻率的下限沒有特別限制，但通常為約 0. 1 Ω/cm2。電子接受物質
本發明所述的電極構件包括設置於導電性基材上的電子接受物質，該電子接受物質至少包括包含半導體的第一物質的層；以及第二物質，其被擔載於所述第一物質的層的表面上且包含不同於所述半導體的半導體或由金屬或金屬氧化物製成。所述第一物質為半導體，更優選為氧化物半導體，進一步優選為金屬氧化物半導體，最優選為η型金屬氧化物半導體。通過利用半導體的帶隙，可以有效率地從染料中取出電子。此外，在本發明的優選實施方案中，所述半導體可以具有多孔結構、或者有凹凸表面的結構；此結構的優勢在於可以製備具有大表面積的工作電極，並且可以增加所固定探針的量。本發明中的電子接受物質包含可以接受響應於光激發而從經由探針物質固定的增感染料中釋放出的電子的電子接受物質。即，電子接受物質是可取得來自光激發的標記染料的電子可被注射到其中的能級的物質。來自光激發的標記染料的電子可被注射的能級 (A)，例如，當將半導體用作電子接受物質時意指傳導帶(CB)、當將金屬用作電子接受物質時意指費米能級。即，本發明中所使用的電子接受物質可以是具有下述A能級的電子接受物質，該A能級比增感染料的LUMO的能級更基底，換而言之，是比增感染料的LUMO的能級更低的能級。優選的電子接受物質的實例包括矽、鍺等的單元素半導體；鈦、錫、鋅、鐵、鎢、 鋯、鉿、鍶、銦、鈰、釔、鑭、釩、鈮、鉭等的氧化物半導體；鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鈉、鈦酸鋇、鈮酸鉀等的鈣鈦礦半導體；鎘、鋅、鉛、銀、銻和鉍的硫化物半導體；鎘或鉛的硒化物半導體；鎘的碲化物半導體；鋅、鎵、銦、鎘等的磷化物半導體；以及砷化鎵、銅-銦硒化物、或銅-銦硫化物的化合物半導體。更優選矽、TiO2、SnO2、Fe2O3、WO3、ZnO, Nb2 O5、鈦酸鍶、氧化銦、 CdS, ZnS,PbS, Bi2S3、CdSe、CcTre、GaP、InP、GaAs、Ci^n&、CuInSe、和 C6(l。更優選 Ti02、&i0、 Sn02、Fe203、W03、Nb205、鈦酸鍶、CdS、PbS、CdSe、 P、GaAs、Cu 、和 Culr^e2。最優選 Ti02。 上述半導體可以是本徵半導體或雜質半導體的任一者。在本發明的優選實施方案中，半導體傳導帶的電位低於增感染料的LUMO的電位； 更優選為滿足以下關係的電位增感染料的LUM0>半導體的傳導帶 > 電解質的氧化還原電位 > 增感染料的HOMO。該關係可使電子有效率地被取出。在本發明的另一個優選實施方案中，可將銦-錫複合氧化物(ITO)或摻氟氧化錫 (FTO)用作電子接受物質。因為ITO和FTO不僅起著電子接受物質的作用而且還起著導電性基材的作用，所以這些材料可以構成導電性電子接受層，且在不提供導電性基材的情況下也可使該電子接受層單獨地起工作電極的作用。構成本發明所述電極構件中的電子接受物質的第二物質，是由類型不同於第一物質的半導體的半導體、或者金屬或金屬氧化物所構成。可以構成第二物質的半導體的具體實例包括作為所述第一物質的半導體所例示的那些。此外，金屬包括金、鉬、銀、銅、鋁、銠、 銦和鎳。所述金屬涵蓋具有金屬鍵的金屬，即廣義上的「金屬元素」。構成第二物質的金屬氧化物包括鈦、錫、鋅、鐵、鎢、鋯、鉿、鍶、銦、鈰、釔、鑭、釩、鈮、鉭等的非半導體氧化物。第二物質被擔載於第一物質的層的表面上。這裡，只要第一物質的層與第二物質以電接觸或物理接觸的方式而存在，則對表述「擔載於…表面上」的含義沒有特別限制。例如，將第二物質以層的形式堆疊於第一物質的層上。或者，將第二物質置於第一物質的層上，以部分地覆蓋第一物質的層的表面。在後者的情況中，可採用將第二物質施加於第一物質的層的表面上後、再將部分第二物質去除的方法。此外，本發明包括下述實施方案，其中第二物質例如以粒子形式局部地存在於第一物質的層的表面上。在本發明的優選實施方案中，構成第二物質的金屬元素相對於構成第一物質的金屬元素的比率，表面存在元素比(摩爾比)為大於0 (零)且小於1。該表面存在元素比更優選大於O (零)且小於0. 27、進一步更優選大於0 (零)且不大於0. 15、最優選大於0 (零) 且不大於0. 10。該表面存在元素比可通過X射線光電分析來確定。在第二物質部分地覆蓋第一物質的表面的實施方案中，該第二物質的覆蓋膜的厚度優選為大於0 (零)且小於2nm。表述「第二物質被擔載於第一物質的層的表面上」包括其中第二物質經由第一物質的層與第二物質的界面而與第一物質的層的表面相接觸的實施方案、以及其中在距第一物質的層的表面給定深度的區域內檢測出第一物質的實施方案。在本發明的優選實施方案中，第二物質優選存在於距第一物質的表面向該第一物質的內部深度為4 nm的區域內，更優選存在於距第一物質表面向該第一物質內部深度不大於2nm的區域內。作為電子接受物質的半導體或者金屬或金屬氧化物，可以是單晶體或多晶體的任 「"者 ο電極構件的製造方法
用於在導電性基材上形成電子接受物質的優選方法的實例包括將電子接受物質的分散液或膠體溶液塗布於導電性支持體上的方法；將半導體微粒的前體塗布於導電性支持體上並通過空氣中的溼氣進行水解以形成微粒膜的方法(溶膠-凝膠法)；濺射法；CVD法; PVD法；和蒸鍍法。用於製備作為電子接受物質的半導體微粒的分散液的方法的實例，除上述溶膠-凝膠法以外，還包括將粒子在乳缽中磨碎的方法；將粒子用磨機研磨的同時進行分散的方法；或者在半導體的合成期間使微粒從溶劑中析出然後直接進行使用的方法。此處可用的分散介質的實例包括水或各種有機溶劑(例如，甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、 丙酮、乙腈和乙酸乙酯)。在分散過程中，可根據需要將聚合物、表面活性劑、酸、螯合劑等用作分散助劑。塗布電子接受物質的分散液或膠體溶液的優選方法的實例包括如輥塗法和浸塗法的塗覆法；如氣刀塗布法、刮刀塗布法等的計量法；作為可在相同部分進行塗覆和計量的方法的、日本特公昭58-4589號公報中公開的線棒塗布法；美國專利沈81四4號、美國專利2761419號、美國專利2761791號等中記載的滑動料鬥塗布法、擠壓塗布法、幕簾塗布法、 旋塗法、和噴塗法。在本發明的優選實施方案中，在施加於導電性基材上表面的電子接受物質中，第一物質的半導體的厚度優選為0. 1至200 μ m、更優選為0. 1至100 μ m、進一步優選為1至 30 μ m、最優選為2至25 μ m。當第一物質的半導體的厚度在以上限定的範圍內時，則可以增加每單位投影面積的探針物質和所固定的增感染料量以增加光電流的量，並且同時也可通過電荷複合減小生成電子的損失。在本發明的優選實施方案中，當電子接受物質包含銦-錫複合氧化物(ITO)或摻氟氧化錫作為金屬氧化物(FTO)時，則電子接受層的厚度優選不小於Inm、更優選為IOnm至 1 μ m0將第二物質擔載於第一物質的層的表面的方法可根據所述第一物質的形成方法適宜確定，例如，可以使用蒸鍍法。本發明的另一個優選實施方案中的電極構件通過將施加於第一物質的層的表面上的第二物質的一部分除去而製造。可舉出物理性除去和化學性除去作為可用於除去第二金屬或金屬氧化物的方法。物理性除去方法利用例如熱、超聲波、電化學性除去、以及利用密封的除去。化學性除去方法利用使用酸、鹼溶液或化學品的溶解。此外，當第二物質為氧化鋅時，則優選用酸溶液將被覆物質的一部分除去。酸溶液包括例如硝酸、鹽酸、醋酸、過氧化氫、硫酸、有機磺酸、和檸檬酸溶液。也可以使用PH值調節至小於2. 9的緩衝液，例如丁二酸鹽緩衝液及乙酸鹽緩衝液。通過將酸溶液的pH值調節至優選小於2. 9、更優選2. 5或更小，可以縮短處理時間。此時，電極在酸溶液中的浸漬時間可以不小於1分鐘。分析物
在本發明中，只要分析物與探針物質特異性地結合，則對其沒有特別限制。在本發明所述的電極構件中，當可直接或間接地特異性地與分析物結合的探針物質被擔載於電極構件的表面、優選電子接受物質上時，則該分析物可直接或間接地特異性地與探針物質結合併可被檢測到。探針物質
優選將本發明中使用的電極構件形成為在表面具備可直接或間接地與分析物結合的探針物質的電極。可舉出生物分子作為合適的探針物質。具體地，探針物質不僅可以是可特異性地直接與分析物結合的物質而且可以是可特異性地與結合體結合的物質，該結合體通過將分析物特異性地與如受體蛋白質分子的媒介物質結合而得。隨後，在增感染料的共存下使樣品溶液與工作電極接觸，以使分析物直接或間接地特異性地與探針物質結合，並利用該結合將增感染料固定於工作電極上。增感染料是可以響應於光激發而向工作電極釋放電子的物質。當用於特異性地結合分析物的方法是夾層法時，則探針物質是一抗，增感染料被標記於二抗上。另一方面，當用於特異性檢測分析物的方法是競爭法時，則增感染料被標記於可特異性地結合探針物質的第二分析物上。在本發明中，要選擇的分析物和探針物質可以是這樣的，即它們可以特異性地相互結合。具體地，在本發明的優選實施方案中，具有特異性結合能力的物質是分析物，可以特異性地與分析物結合的物質被作為探針物質而擔載於工作電極上。根據該實施方案，分析物可直接且特異性地結合到工作電極上，並可被檢測到。該實施例中的分析物與探針物質的組合的優選實例為單鏈核酸與和所述核酸互補的單鏈核酸的組合、抗原與抗體的組合、以及受體蛋白質與配體的組合。在本發明中，分析物與探針物質可以間接地特異性地相互結合。具體地，在本發明的另一優選實施方案中，採用了下述方法，其中具有特異性結合能力的物質為分析物，使可以特異性地與該分析物結合的物質作為媒介物質而共存，可以特異性地與該媒介物質結合的物質被作為探針物質而擔載於工作電極上。根據該實施方案，即使當分析物為不能特異性地與探針物質結合的物質時，也可以通過將該物質經由媒介物質間接且特異性地與工作電極結合而檢測出該物質。在該實施方案中，分析物、媒介物質和探針物質的組合的優選實例是配體、可以接受配體的受體蛋白質分子、和可以特異性與受體蛋白質分子結合的雙鏈核酸的組合。優選的配體的實例包括外源性內分泌幹擾物質(環境激素)。外源性內分泌幹擾物質是經由受體蛋白質分子而與DNA或肽結合從而影響基因表達並產生毒性的物質。 根據本發明的方法，可以簡便地監測由分析物帶來的比如受體的蛋白質與DNA或肽等結合的能力。可通過常規方法將探針物質擔載於電極構件上。在本發明的優選實施方案中，當把單鏈核酸用作探針物質時，可以將該核酸探針直接或間接地與工作電極表面結合。因此， 可通過固定反應將導入有官能團的核酸探針直接固定於載體上。向核酸的末端導入官能團可通過酶反應或使用DNA合成儀來進行。在本發明的優選實施方案中，氨基、羧基、硫醇基、羥基、磷酸基、和二醇基適宜用作用於將探針物質固定於工作電極上的官能團。在本發明的優選實施方案中，為了將探針物質牢固地固定於工作電極，也可使用在工作電極與探針物質之間形成橋的材料。這種橋形成材料的實例包括矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、和如聚噻吩、聚乙炔、聚吡咯及聚苯胺的導電性聚合物。在本發明的優選實施方案中，探針物質的固定還可以通過被稱為物理吸附的更簡便方法進行。例如，將探針物質物理吸附到電極表面可如下所述進行。首先，使用超聲波清洗機用超純水和丙酮清洗電極表面。然後，將含有探針物質的緩衝液滴加至電極上，靜置電極，然後清洗，而將探針物質吸附到電極表面上。實施例
通過以下實施例來進一步說明本發明，所述實施例並不意欲限定本發明。用於檢測的裝置基本上具有圖1中所示的構造。具體地，將對電極2固定於對向構件1上，並經由電解質墊3而將本發明所述的電極構件放置作為工作電極4。此外，利用從光源5發出的光照射工作電極。通過電極單元6對電極上的各點照射雷射以得到光電流。棚列1 棚工__禾嶋申艦,尉牛卿工作電極的製作
FTO電極
準備摻氟氧化錫(F-SnO2 =FTO)塗布的玻璃(由AI Special Glass公司製造，U膜，薄層電阻12 Ω/cm2，形狀50mmX^mm)作為工作電極用基片。ZnO/FTO 電極
將ZnO濺射於所述FTO電極上至0. 44nm的厚度(濺射時間20秒，50W,濺射速率1. 3nm/ min)、至1. 08nm的厚度(濺射時間50秒，50W，濺射速率1. 3 nm/min)、和至50nm的厚度 (濺射時間8分鐘，100W，濺射速率6. 25 nm/min)，以準備電極(膜厚由濺射速率粗略地估計)。ZnO/FTO* 申〖極
將ZnO濺射於所述FTO電極上至50nm的厚度Q00W，濺射時間8分鐘，濺射速率 6. 25nm/min)，以準備電極(膜厚由濺射速率粗略地估計)。將該電極用丙酮、超純水和丙酮依次分別超聲波清洗1分鐘，浸漬於1 M硝酸溶液(pH 0. 2)中，並振搖5分鐘。然後，用超純水充分漂洗該電極，而製備SiO/FTO*電極。探針蛋白質的固定
將如此製備的工作電極用丙酮、超純水和丙酮依次分別超聲波清洗1分鐘。然後，將其中形成有直徑3mm開口的壓敏粘合性密封(厚度0. 5mm)載置於工作電極上並使其與該工作電極緊密接觸。製備濃度為10μ g/ml的羊源抗體(抗螢光素酶多克隆抗體由!Iomega 製造)。此時，將含有250 mM NaCl和0. 05% Tween 20的10 mM磷酸鹽緩衝液(pH 7)用作溶劑。將該蛋白質溶液以5 μ 1的量滴加至各電極上密封中的開口中，接著在37°C下孵育 30分鐘。然後，通過在超純水中振搖10分鐘來清洗電極。被測蛋白質的結合反應
製備濃度為lOOng/ml的染料標記抗原(Cy5_抗羊抗體(兔)由Chemicon製造)。使用含有250 mM NaCl和0. 05% Tween 20的10 mM磷酸鹽緩衝液(pH 7)作為溶劑。將如此製備的抗原溶液以5 μ 1的量滴加至之前已在其上固定了探針蛋白質的各工作電極上的密封中的開口中，接著在37°C下孵育1小時。然後，剝去置於電極上的密封，並通過用超純水漂洗來清洗電極表面。
準備上述製備的結合了分析物的工作電極、和由其上蒸鍍了鉬的玻璃板構成的對電極。將含有電解溶液(0.4 M四丙基碘化銨)的電解質片夾持在兩個電極之間，並使之與這兩個電極都接觸。在該實施例中，將工作電極和對電極設置成工作電極的固定了蛋白質的表面朝向對電極的蒸鍍了鉬的表面。在兩個電極均與電化學分析儀相連接的狀態下，用來自雷射源(輸出120 mW、照射區直徑1mm、波長650nm的紅色雷射)的光照射工作電極，並記錄此時觀察到的電流值。結果如圖2所示。 結果顯示，與FTO電極相比，ZnO/FTO (0. 44nm、l. 08nm)和SiO/FTO*電極可以實現檢測精度的提高。實施例2 利用硝酸處理的部分除去電極的製備
準備摻氟氧化錫(F-SnO2 :FT0)塗布的玻璃(由AI Special Glass Company公司製造， U膜，薄層電阻12 Ω/cm2，形狀50mmX^iim)作為工作電極用基片。通過以與實施例1同樣的方式將ZnO濺射到電極上至50nm厚度來製備電極(ZnO/FTO)。將該電極用丙酮、超純水和丙酮依次分別超聲波清洗1分鐘，然後浸漬於具有不同濃度的各硝酸溶液中。所用硝酸溶液被製備為具有以下8個pH值(濃度)。所製備的硝酸溶液和電極的浸漬時間示於表 1。在溶液中浸漬後，通過用超純水充分漂洗來清洗電極。[表 1]
權利要求
1.一種電極構件，其用於利用光電流對分析物進行特異性檢測，所述電極構件至少包括導電性基材和設置於所述導電性基材上的電子接受物質， 所述電子接受物質至少包括包含半導體的第一物質的層、以及擔載於所述第一物質的層的表面上且包含不同於所述半導體的半導體或者包含金屬或金屬氧化物的第二物質。
2.權利要求1所述的電極構件，其中所述第二物質通過進行沉積於所述第一物質的層的表面之後再將所述沉積的第二物質的一部分除去的工序而形成。
3.權利要求1所述的電極構件，其中構成所述第二物質的金屬元素相對於構成所述第一物質的金屬元素的比率，即表面存在元素比(摩爾比)為大於0(零)且小於1。
4.權利要求3所述的電極構件，其中所述表面存在元素比小於0.27。
5.權利要求1所述的電極構件，其中所述第二物質被覆所述第一物質的表面的一部分，且所述第二物質的被覆厚度大於0 (零)且小於2nm。
6.權利要求1所述的電極構件，其中所述第二物質存在於從所述第一物質的表面朝向所述第一物質內部測量的深度4nm的區域內。
7.權利要求1所述的電極構件，其中所述第一物質是銦-錫複合氧化物或摻氟氧化錫。
8.權利要求1所述的電極構件，其中所述第二物質是氧化鋅、銦-錫複合氧化物、氧化鎢、或鈦酸鍶。
9.權利要求1所述的電極構件，其中探針物質被進一步擔載於所述電子接受物質上。
10.一種製造權利要求1所述的電極構件的方法，所述方法至少包括以下工序 在導電性基材上形成含有半導體的層以形成所述第一物質的層；以及將不同於所述半導體的半導體或者金屬或金屬氧化物沉積於所述層的表面上以沉積所述第二物質。
11.權利要求10所述的方法，其中在所述第二物質的沉積之後，將所述第二物質的一部分除去。
12.權利要求11所述的方法，其中通過使所述第二物質與酸性水溶液接觸來進行所述除去。
13.權利要求12所述的方法，其中所述酸性水溶液具有小於2.9的pH。
全文摘要
本發明涉及一種用於利用光電流對分析物進行特異性檢測的電極構件。所述電極構件至少具有導電性基材及設置在所述導電性基材上的電子接受物質。上述電子接受物質至少是由用半導體製成的第一物質層、以及用不同於上述半導體類型的半導體、金屬或金屬氧化物製成並擔載於所述第一物質層的表面上的第二物質所組成。利用所述電極構件，可通過利用光電流對分析物進行特異性檢測來實現提高對被測物質的檢測靈敏度和測量精度。
文檔編號G01N27/30GK102203596SQ20098014332
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月1日 優先權日2008年9月1日
發明者中村雅子, 大原仁, 成田純也, 戶次允, 曾根崎修司 申請人:Toto 株式會社