2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development electrophysiological imaging system of live cells
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15K04636
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
山田 弘 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (10545974)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SECM / SICM / 白金微小電極 / イオン選択性電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
走査電気化学顕微鏡(SECM)において，シアフォースやイオンコンダクタンスを利用することによりプローブ試料間距離のナノメートルオーダーの制御が可能となってきており，SECMの解像度向上のため，微細な電極を再現性良く，簡便に作成する必要性に迫られている．また，細胞の呼吸活性や呼吸やイオンチャネル活動を評価するためには，細胞近傍のイオン流束や酸素流束のイメージングが必要である．このためには，ナノメートルオーダーの白金電極あるいはイオン選択性電極を試料表面の距離を一定に保って走査する必要がある．これまでの検討により，ポリジメチルシロキサン(PDMS)熱分解生成物を先端につめた石英キャピラリにカーボンを析出させたのち，白金をメッキすることにより側面に白金が析出したニードル様の電極が作成可能であることがわかった．当該年度は，PDMSの熱分解条件・カーボン析出時の条件を詳細に検討することにより，先端にのみ白金が析出した電極径100nm程度でシール部の極めて小さい電極を作成可能であることがわかった．また，熱分解PDMSを先端につめた石英キャピラリにカリウム選択能を有するクラウンエーテルを溶解させたジクロロヘキサンを入れたカリウムイオン選択性電極を作成した．この電極がアンペロメトリックなセンサーとして機能することを確かめた．さらに，上記の微小白金電極および微小カリウム選択性電極それぞれをシータ型ガラス管を素に作成した．このことにより，ダブルバレルの一方が白金電極あるいはカリウム選択性電極，他方がイオンコンダクタンス測定用電極となるデュアルプローブの作成に成功した．このことによりイオンコンダクタンス測定電極で距離制御が可能となる．このデュアルプローブを用いでプローブ/試料間距離を一定に保ち，試料表面に沿って走査する走査コンダクタンス顕微鏡(SICM)/SECMシステムの構築に成功した．
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