Ag/AgCl電極は、その安定性、低ノイズレベル、生体信号記録に適していることから、ECG（心電図）測定に広く使用されています。これらの電極は、正確で信頼性の高いECG測定に不可欠な、一貫した基準電位を提供します。ここでは、Ag/AgCl電極がECGアプリケーションに好まれる理由を詳しく説明します。
Ag/AgCl電極がECGに最適な5つの主な理由
1.電位の安定性と一貫性
- ハーフセル反応:Ag/AgCl電極は半電池反応に基づいて動作します：AgCl + e- <-> Ag+ + Cl-.この反応により、25℃で通常の水素電極に対して199mV (±5mV)の安定した一貫した電位が得られます。
- 基準電位:通常の水素電極(SHE)とは異なり、理論的で実験室での使用には実用的ではありませんが、Ag/AgCl電極は実用的で安定した基準電位を提供します。
2.低ノイズレベル
- 生体信号の記録:Ag/AgCl電極は、ノイズレベルが低いため、ECGのような臨床測定で好まれます。この低ノイズにより、心臓の電気活動のような生体信号が、高い忠実性と最小限の干渉で記録されます。
- 汚染の最小化:Ag/AgCl電極の設計は、参照電極を分析物溶液から分離するためのバイコールフリットの使用を含め、汚染を最小限に抑え、信号の完全性を維持するのに役立ちます。
3.水性環境への適合性
- 水性参照電極:Ag/AgCl電極は水性環境で動作するように設計されており、生理的環境が主に水性であるECG測定に適しています。
- 接合電位の回避:ECG測定に水性Ag/AgCl電極を使用することで、非水性参照電極を使用した場合に発生する可能性のある、未定義、可変、測定不能な接合電位の導入を避けることができます。
4.汚染リスクの低減
- ダブルジャンクション設計:Ag/AgCl電極にダブルジャンクションデザインを採用することで、リファレンスハーフセルと測定溶液の間に第2の溶液を配置することで、コンタミネーションのリスクを減らすことができます。これにより、AgCl2-1やCl-などのイオンが分析溶液に漏れるのを最小限に抑えることができ、そうでなければ銀の析出や作用電極の汚染につながる可能性があります。
- 保管とメンテナンス:市販のAg/AgCl参照電極は暗所に保管し、参照電極内の溶液と同じ溶液(通常は飽和KCl)に浸す。これにより長期安定性が確保され、公称基準電位からのドリフトが防止されます。
5.実用上の注意
- 参照電極の分離:基準電極を分析液から分離するためにバイコールフリットを使用することで、電気的接触を確保しながら、溶液の混合を最小限に抑えることができます。これは、ECG測定値の安定性と精度を維持するために極めて重要です。
- 検査と交換:バイコーフリットの完全性は、ピペットバルブを使って液体を通し てみることで検査できます。液体が容易にろ過される場合は、最適な性能を確保するためにバイコーフリットを交換する必要があります。
6.生体システムとの適合性
- 臨床測定:Ag/AgCl電極は、ECG（心電図）、EMG（筋電図）、EEG（脳波）などの生体信号を記録するための臨床測定において、最も一般的で好まれている電極です。生体システムに適合し、ノイズレベルが低いため、これらの用途に理想的です。
まとめると、Ag/AgCl電極は、その安定性、低ノイズレベル、水性環境への適合性、汚染リスクの低減、および正確で信頼性の高い生体信号の記録を保証する実用的な考慮事項により、ECG測定に使用されている。これらの要因が総合的に、臨床および生物医学アプリケーションにおけるAg/AgCl電極の広範な使用に寄与しています。
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