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新規蛍光分子と重金属イオンアレイセンサーの開発

Research Project

Project/Area Number 12J01817
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Civil and environmental engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

羽深 昭  北海道大学, 大学院工学院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords重金属 / 蛍光 / 簡易分析 / 環境試料 / 環境サンプル
Research Abstract

本研究の目的は, 重金属イオンと特異的に結合し, 蛍光スペクトルが変化する蛍光分子を複数合成するまた, それらを基板固定したアレイセンサーを開発することである.
本年度は新規蛍光分子を2種類合成することに成功した. また, これらの新規蛍光分子の特性(イオン選択性, 蛍光強度, 蛍光波長)を明らかにした. 開発した蛍光分子に親水性の置換基を導入したため, これまで問題となっていた水溶性の低さを改善できた. また, 無機材料への修飾部位も導入できたため, 今後のセンサー化の基盤となる蛍光分子を開発できた.
これまでに開発した蛍光分子のうちの一つを用い, 工場廃水中に含まれる亜鉛イオンの定量を試みた. 廃水中には様々なイオンが共存しているが, 公定法であるICP-AES分析法で金属成分を定量した結果, 蛍光分子による定量値とICP-AESによる測定結果と良い相関がみられた. すなわち, 開発した蛍光分子により工場廃水中の亜鉛イオンを簡易に定量可能であることが明らかとなった.
国内では2013年5月に第73回分析化学討論会にてポスター発表、2013年9月に2013年光化学討論会にてポスター発表、2013年11月に第50回環境工学研究フォーラムにて口頭発表、2014年3月に第48回日本水環境学会年会にて口頭発表、以上4件の発表を行った。また、2013年9月には国際学会であるica2013にてポスター発表を行った. これまでの研究に関する論文が2013年11月に土木学会論文集G(環境)および2014年1月にWater Research誌に掲載された.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Application of fluorescence spectroscopy using a novel fluoroionophore for quantification of zinc in urban runoff2014

    • Author(s)
      A. Hafuka, H. Yoshikawa, K. Yamada, T. Kato, M. Takahashi, S. Okabe, and H. Satoh
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: Vol. 54 Pages: 12-20

    • DOI

      10.1016/j.watres.2014.01.040

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of Zn<sup>2+</sup> in industrial wastewater by fluorescence spectroscopy with fluoroionophore2013

    • Author(s)
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research)

      Volume: 69 Issue: 7 Pages: III_275-III_280

    • DOI

      10.2208/jscejer.69.III_275

    • NAID

      130004962547

    • ISSN
      2185-6648
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] BODIPY-based ratiometric fluoroionophores with bidirectional spectral shifts for the selective recognition of heavy metal ions2013

    • Author(s)
      羽深昭
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 1 Pages: 37-44

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120235

    • NAID

      130004153139

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重金属簡易分析に向けた蛍光指示薬の開発2014

    • Author(s)
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 瀧谷明義, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • Organizer
      第48回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(仙台)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 変色型ボロンジピロメテン蛍光色素を用いた路面排水中Zn^<2+>濃度の定量2013

    • Author(s)
      羽深昭, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • Organizer
      第73回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学函館キャンパス(函館)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 重金属イオンの識別に向けた波長応答型ボロンジピロメテン蛍光色素の開発2013

    • Author(s)
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 山田幸司
    • Organizer
      2013年光化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北地区(松山)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a fluorescent indicator for zinc ion and its application to urban runoff Samples2013

    • Author(s)
      A. Hafuka, H. Yoshikawa, K. Yamada, M. Takahashi, S. Okabe, and H. Satoh
    • Organizer
      11th IWA conference on instrumentation control and automation (ica2013)
    • Place of Presentation
      ナルボンヌシアター(ナルボンヌ、フランス)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] フルオロイオノフォアを用いた蛍光分光法による工場廃水中Zn^<2+>の定量2013

    • Author(s)
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • Organizer
      第50回環境工学研究フォーラム
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館(札幌)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of fluorescent molecular probes for analysis of heavy metal ions in aquatic samples2012

    • Author(s)
      羽深昭
    • Organizer
      IWA World Water Congress & Exhibition
    • Place of Presentation
      BEXCO(釜山、韓国)
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 北海道大学大学院工学院水環境保全工学研究室佐藤久研究グループホームページ

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ケイ光イオンセンサー色素2013

    • Inventor(s)
      山田幸司、佐藤久、菅藤亮介、羽深昭、吉川弘晃、岡部聡
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 北海道大学
    • Industrial Property Number
      2013-022979
    • Filing Date
      2013-02-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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