1991 Fiscal Year Annual Research Report
圧電素子によるレ-ザ-励起キャピラリ-振動の直接検出と高感度CZE検出器への応用
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03805064
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北森 武彦 東京大学, 工学部, 助教授 (60214821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 明 東京大学, 工学部, 助手 (90222231)
澤田 嗣郎 東京大学, 工学部, 教授 (90011105)
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| Keywords | キャピラリ-電気泳動法 / キャピラリ-振動法 / レ-ザ- / 圧電素子 / 超微量分析 / アミノ酸 / 光熱変換分光法 |
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| Research Abstract |
キャピラリ-電気泳動法(CZE)は超微小量の試料を高い分離能で成分分離することができ、次世代の分析法として期待されている。本研究では、CZEの高感度な検出法として、強度変調レ-ザ-光をキャピラリ-に照射してキャピラリ-に弦の振動と同様な振動を誘起し、この振動を検出することによりCZEで分離された超微量成分を検出する方法を開発した。特に、圧電素子(PZT)を弦に接触させ、弦の振動を直接高感度に検出する方法を開発した。以下に実績の内容をまとめる。
1)圧電素子をキャピラリ-の一端に接触させ、キャピラリ-を伝わる振動を直接検出する装置を作成した。この方法によれば、これまで提案してきたプロ-ブビ-ムの偏向(キャピラリ-直上のプロ-ブレ-ザ-を通過させ偏向させる)で検出する方法よりさらに1桁高感度であり、通常の吸光検出器に比較すると約4桁高感度であることを確認した。
2)キャピラリ-や圧電素子の共振など振動特性を実験的ならびに解析的に検討した。その結果、弦の共振に相当するキャピラリ-の共振周波数では、振動強度は増大するが雑音を拾いやすく、S/Nの観点からは検出器としては適さないことがわかった。これは、機械的な要因による雑音の生成は弦の固有振動数で誘起されるためと考えられる。信号強度とS/Nの観点から、作成した検出器毎にに最適な周波数を決めた。
3)作成した検出器をCZEに接続し、CZEの検出器とした。この装置(CZE/CVL)を用いて、ビタミンB_2やアミノ酸を分離検出し、fmolレベルの超微量試料を検出定量できることを確認した。以上より、当初の計画を満足する結果を得た。
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[Publications] J.Wu,T.Odake,T.Kitamori,T.Sawada: "Ultrasensitive Detection for Capillary Zone Electrophoresis Using LaserーInduced Capillary Vibration" Analytical Chemistry. 63. 2216-2218 (1991)
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[Publications] T.Odake,K.Date,T.Kitamori,T.Sawada: "Ultrasensitive OnーCalumn Absorption Detector for Copillary Zone Electrophoresis Using Laser Induced Capillary Vibration Method" Anal tical Science. (1992)
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[Publications] T.Odake,T.Kitamori T.Sawada: "Highly Sensitive Detectors for Capillary Zone Electrophosis Using Photothermally Induced Capillary Vibration" Analytical Chemistry. (1992)
