2019 Fiscal Year Annual Research Report
The evolution of highly sensitive dye nanoparticle-coated test strips aimed to on-site environmental analysis
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18H03390
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
高橋 由紀子 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (00399502)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高感度試験紙 / 簡易大気分析 / 簡易表面分析 / 簡易水分析 / 色素ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度の研究実績の概要を示す．
１）大気中の超微量元素の簡易分析：大気中水銀定量用のジチゾンナノ繊維膜について，保存安定性に関する研究を昨年度に引き続き更に進め，遮光および冷凍条件でほぼ抑制できること，さらにある種の安定化剤が有効に作用することがわかった．さらに作業環境測定の一環として、尿中水銀の簡易定量を目指した。人工尿では定量できたが、実サンプルではピルビン酸などの妨害を受けた。作業環境中の粒子状マンガンの簡易分析では，粒子のイオン化層と試験紙の発色層をその相互作用を加味して最適化した。試験紙の妨害とならないアルミナで合成した酸化マンガンを粉で希釈して検量線のサンプルとした。作業環境測定で使用可能な感度を有していることがわかった。
２）固体表面の接触式簡易分析”タッチテスト”：合金中のニッケル検出として，昨年度までは定性分析であったが，今年度は定量分析に向けて、担体であるメンブレンフィルターの毛細管現象によるラテラルフローを駆動力としたタッチテストデバイスの開発に着手した。接触時間と変色領域との相関が見られた。土壌カドミウムのオンサイト分析用のポリマーと一体化した試験紙の開発を行い、酸性ゲル層への選択的なカドミウムの抽出が見られた。
３）環境水中の腐植酸鉄(III)の分析：鉄は腐植酸に結合した状態で地表水中に溶存しており、これを鉄との安定度定数の高い錯体を形成するシデフェロフォアであるデフェロキサミンにより鉄を取り込み、さらにアスコルビン酸によりデフェロキサミンFe(III)錯体を変質させて、Fe(II)用のナノ薄膜試験紙と反応させることで定量可能であることを見出した。アスコルビン酸は還元剤としても働くが、錯体の分解にも寄与している可能性が高い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
それぞれの試験紙について進捗や性能に凹凸はあるが、全体として、粒子状マンガンの定量法、タッチテストデバイスという固体簡易分析の定量法、土壌中カドミウムの検出、腐植酸鉄の定量というそれぞれ前処理も難しい系に対して、新しい発見に基づく大きな進展が見られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度見いだされた知見を、次年度は詳細に検討、さらに対外発表してく予定である。
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