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Development of triangular-wave controlled amplitude-modulated flow analysis and its application to high concentration sample analysis with no dilution.

Research Project

Project/Area Number 18K05173
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

TANAKA Hideji  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (40207121)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹内 政樹  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 准教授 (10457319)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsフロー分析法 / 自動連続分析法 / 振幅変調フロー分析法 / 高濃度試料 / 非希釈分析 / 高速フーリエ変換 / 液滴検出法 / 振幅変調 / フーリエ変換 / 液滴 / RGB / 自動連続分析
Outline of Final Research Achievements

Amplitude-modulated multiplexed flow analysis (AMMFA) is a multiple sample/analyte analytical method utilizing flow rate modulation and frequency analysis. In this study, based on AMMFA, we proposed a "triangular wave controlled amplitude-modulated flow analysis" that enables non-dilution analysis of high concentration samples. The sample flow rate was varied with a periodic triangular signal. The detection signal was analyzed with a fast Fourier transform. From the amplitudes of the wave components, quantification of highly concentrated samples is possible even when the detection signal is saturated due to the upper limit of the instrument's range or lack of reagents. The concept was demonstrated using a dye solution and spectrophotometric methods. Furthermore, a drop-based detection with no optical window was also investigated to avoid the deposition of a highly concentrated colored analyte on the optical window.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

分析化学研究は高感度化,高選択性,高分離能などに向かっている。微量試料中の超微量成分の測定が可能な超高感度分析法も開発されている。一方,産業現場では,工程管理や水質管理のために常量試料中の主成分が対象になることも多く,測定に先だつ試料の希釈がしばしば必要となる。希釈操作は手間と時間を要するだけでなく,誤差の原因にもなりうる。このため,高濃度試料を希釈することなく測定できる分析法の開発は意義がある。本研究で提案した「三角波制御振幅変調フロー分析法」は装置の測定レンジ上限あるいは試薬量不足により検出信号が飽和する系にも適用でき,学術的な新規性・独創性に加え,社会的意義のあるものである。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Triangular-wave controlled amplitude-modulated flow analysis for extending dynamic range to saturated signals2022

    • Author(s)
      Hideji Tanaka, Riona Wada, Masatoshi Yanase, Erina Tomiyama, Akira Ohbuchi, Keiro Higuchi, Masaki Takeuchi
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 38 Issue: 5 Pages: 795-802

    • DOI

      10.1007/s44211-022-00097-4

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inner Product of RGB Unit Vectors for Simple and Versatile Detection of Color Transition2021

    • Author(s)
      Naoya KAKIUCHI, Junya OCHIAI, Masaki TAKEUCHI, Hideji TANAKA
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 3-5

    • DOI

      10.2116/analsci.20C015

    • NAID

      130007966724

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2021-01-10
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 液滴の動画撮影・RGB画像検出に基づくフロー分析法の開発2021

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      谷口朋代, 森口一平, 竹内 政樹, 田中 秀治
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      日本分析化学会第70年会
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      谷口朋代, 森口一平, 竹内 政樹, 田中 秀治
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      田畠 歩未, 竹内 政樹, 田中 秀治
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      第57回フローインジェクション分析講演会
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  • [Presentation] Development of triangular-wave controlled flow analysis and its application to the determination of high-concentration analyte without dilution2021

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      Hideji Tanaka, Keiro Higuchi, Masaki Takeuchi
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      簗瀬真利,和田莉緖菜,竹内政樹,田中秀治
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      第59回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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      田中秀治,和田莉緖菜,簗瀬真利,竹内政樹
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      谷口朋代, 田畠歩未, 柿内直哉, 竹内政樹, 田中秀治
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  • [Presentation] 液滴を用いた吸光光度検出法の開発2019

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      田畠歩未, 谷口朋代, 竹内政樹, 田中秀治
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      第25回分析化学若手セミナー
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  • [Presentation] 高濃度試料の分析を目的とした三角波制御フロー分析法の研究2019

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      和田莉緒菜, 竹内政樹, 田中秀治
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Principle and application of amplitude modulated multiplexed flow analysis2019

    • Author(s)
      Hideji Tanaka, Masaki Takeuchi
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      International symposium on miniaturized systems for chemical separation and analysis
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Triangular-wave controlled flow analysis for determination of high-concentration analyte without dilution2019

    • Author(s)
      Hideji Tanaka, Riona Wada, Masatoshi Yanase, Keiro Higuchi, Masaki Takeuchi
    • Organizer
      Pure and Applied Chemistry International Conference 2019 (PACCON 2019)
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高濃度試料の分析を目的とした三角波制御フロー分析法の開発とFe2+定量による検証2018

    • Author(s)
      田中秀治,和田莉緖菜,竹内政樹
    • Organizer
      第78回分析化学討論会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 振幅変調多重化フロー分析法と高濃度試料の非希釈分析2018

    • Author(s)
      田中秀治,和田莉緖菜,簗瀬真利,樋口慶郎,竹内政樹
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
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    • Invited
  • [Book] 人類の恒久的繁栄に向けた対枯渇資源対応技術の開発2020

    • Author(s)
      田中秀治, 大楠剛司, 久保祐哉, 竹内政樹
    • Total Pages
      88
    • Publisher
      徳島大学産業院出版部
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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