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The evolution of highly sensitive dye nanoparticle-coated test strips aimed to on-site environmental analysis

Research Project

Project/Area Number 18H03390
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

TAKAHASHI Yukiko  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (00399502)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Keywords高感度試験紙 / 簡易表面分析 / 簡易水分析 / 簡易大気分析 / 色素ナノ粒子 / 簡易固体分析
Outline of Final Research Achievements

In this study, we have developed new types of test strips available for ultra-trace analysis at monitoring sites: the test strips are improved based on dye nano particle test strips (DNTSs) for aquatic samples from the view point of stability of dye particles, structure of dye particle layer and functional coating on the layer. We also propose practical examples: an advanced test strip for on-site analysis of manganese aerosol fine particles in the working environment, on-site and direct detection of Fe(III)-fumic acid in surface water, touch test for qualitative test of the metal on the surface of metal alloy such as nickel, lead, tin, etc, and its applied formula touch test device for quantitative analysis of a target metal. Preserving the organic dye nanoparticles and the thin layers was continuously carried out as well as inquiring stability of organic dye aggregates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界初の大気および固体表面の高感度簡易分析となり、これまでラボにて複雑な前処理と機器分析を経て結果を得ていた超微量環境分析を、構造的にも機能的にもその場環境分析に適した形に進化させ、その場で・迅速に・誰でも可能な分析法とする。原理面、応用面についても検討し、イオン以外の形態のターゲットを検出するためのナノ薄膜固相の評価、大気中微粒子や固体表面の成分分析等の新たな試料への展開、現場で前処理無しに規制値レベルを判定可能な方法へブラッシュアップした。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] マンガンエアロゾルの現場分析を目指したナノ薄膜試験紙の開発2021

    • Author(s)
      岸本悠吾,高野 景子,高橋 由紀子
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: in press

    • NAID

      130008101149

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 地表水中の腐植物質と結合した鉄の定量法2021

    • Author(s)
      丸山彩,牛木万里,高橋 由紀子
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: in press

    • NAID

      130008101152

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 腐食物質と結合した鉄の定量法2020

    • Author(s)
      高橋 由紀子、丸山 彩
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 遮光および除酸素下におけるジチゾンナノ繊維の退色とその抑制2020

    • Author(s)
      岡田真樹、堰代大智、高橋由紀子
    • Organizer
      日本分析化学会第69年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative Analysis of Iron Bound to Natural Organic Matter in Freshwater2020

    • Author(s)
      Aya MARUYAMA, Yukiko TAKAHASHI
    • Organizer
      Water and Environment Technology Conference Online 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジチゾンナノ繊維膜の保存性向上のための基礎検討2019

    • Author(s)
      岡田真樹、高橋由紀子
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 固体人工物表面のニッケル検出用"タッチテスト"法の開発2019

    • Author(s)
      梶原雅、穴井健太、金子悠、高橋由紀子
    • Organizer
      2019日本分析化学会関東支部新潟地区部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 環境水中の腐植物質と結合した3価鉄イオンのナノ薄膜試験紙を用いる現場分析法の開発2019

    • Author(s)
      丸山彩、高橋由紀子
    • Organizer
      2019日本分析化学会関東支部新潟地区部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 土壌中カドミウム検出を志向したナノ薄膜試験紙の評価2019

    • Author(s)
      篠田涼介、高橋由紀子
    • Organizer
      2019日本分析化学会関東支部新潟地区部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 大気中粒子状マンガンのナノ薄膜試験紙による直接定量を目指した分析法の開発2019

    • Author(s)
      岸本悠吾、高橋由紀子
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ201 9
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 土壌中カドミウムの現場分析を目指したナノ薄膜試験紙の応用2019

    • Author(s)
      篠田涼介、高橋由紀子
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ジチゾンナノ繊維膜の暗所での退色機構の解明2019

    • Author(s)
      岡田真樹、篠原英樹、杉本利和、高橋由紀子
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コラーゲン分解物をイオン化層としたナノ薄膜試験紙のタッチテストへの試行2018

    • Author(s)
      梶原雅、高橋由紀子
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 大気中の粒子状マンガンのその場分析を目指したナノ薄膜試験紙の試作2018

    • Author(s)
      岸本悠吾、高橋由紀子
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 河川及び湖沼中の溶存鉄(Ⅲ)の検出を目指したナノ薄膜試験紙を用いる現場分析法の開発2018

    • Author(s)
      丸山彩、高橋由紀子
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機色素ナノ粒子からなる機能性膜の開発2018

    • Author(s)
      高橋由紀子
    • Organizer
      新潟大学ユビキタスグリーンケミカルエネルギー連携教育研究センター・第9回研究シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Distinctive fluorescence of water-soluble flavonol induced by the surface bonding on ZrO2nanoparticle and its application to a test strip for fluoride ion detectio2018

    • Author(s)
      Y. Takahashi, W. Ando, K. Takano
    • Organizer
      ACS national meeting Spring 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 呈色反応用組成物、呈色反応用膜、及び退色を抑制する方法2021

    • Inventor(s)
      高橋由紀子、岡田真樹、篠原英樹、杉本利和
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋由紀子、岡田真樹、篠原英樹、杉本利和
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 呈色反応用組成物、呈色反応用膜、及び退色を抑制する方法2019

    • Inventor(s)
      高橋由紀子、岡田真樹、篠原英樹、杉本利和
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋由紀子、岡田真樹、篠原英樹、杉本利和
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-153024
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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