結晶コロイド固定化ゲルの膨潤、収縮による回折光波長制御と可視化センサーへの応用

Research Project

Project/Area Number	16659013
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Physical pharmacy
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	米勢政勝名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (00080218)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山中淳平名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 助教授 (80220424) 宮田勇名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (70137123)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2004: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords	シリカコロイド / コロイド結晶 / 固定化ゲル / 回折光波長制御 / 可視化センサー / 塩基拡散法
Research Abstract	昨年度、結晶コロイド固定化ゲルの調製法を確立できたので、本年度は化学センサー構築の基礎を確立することを目的とした。研究の概要は次のとおりである。コロイド粒子としてシリカ粒子(直径:200nm)、ゲル素材としてアクリルアミドを用い、光重合により結晶コロイド固定化ゲルを得、加水分解により結晶コロイド固定化ゲルを得た。 (1)pHおよび塩強度変化による回折波長の変化結晶コロイド固定化ゲルは塩強度が増加するに従い収縮し、その回折波長は可視光領域で減少し、赤から青色に変化した。また、塩濃度一定下で、pHを2からアルカリ側へ変化すると、結晶コロイド固定化ゲルは電離定数に従い膨潤し、その回折波長は青色から赤色へ変化した。これらの結果から、可視化センサーとしての可能性が示された。 (2)ゲル膜の厚さによる応答時間厚さ0.1〜1mmの結晶コロイド固定化ゲルのpH変化の応答時間は、田中の膨潤速度式に従い、0.1mmではほぼ2分で平衡に達することが分かった。今後さらに短時間で平衡に達する方法を検討する必要がある。これらの研究成果により、結晶コロイド固定化ゲルの可視化センサーへの応用の可能性が明らかになった。