2020 Fiscal Year Annual Research Report
三価と五価のヒ素を分別定量可能な新規光学的ヒ素バイオセンサーの開発
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19J20864
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松永 光司 北海道大学, 大学院工学研究院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒ素 / 簡易分析法 / DNA / ナノ粒子 / 地下水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度（採用1年目）は本簡易As(V)測定手法を開発する上で必要な測定条件の検討を行った。測定条件の検討後、検量線を作成した。その結果、先行研究で提案された手法よりも低い検出限界値が得られ、従来法よりも低濃度のAs(V)の検出が可能になった。
今年度（採用2年目）は昨年度までに最適化し検量線を作成できた本手法を地下水への適用評価を行った。まず、地下水中に存在するイオンに対する選択性試験を実施し、本手法のAs(V)に対する特異度を検証した。その結果、いくつかの水銀やイオン鉛イオン等の金属イオンによって阻害反応を示したが、これらは前処理として陽イオン交換を実施することでこの阻害を抑制できた。また、リン酸が本研究で開発している簡易As(V)分析法の阻害物質として影響すると予想し、前処理としてリン酸の簡易な選択的除去法の開発が必要だろうと考えていた。しかし、簡易As(V)分析法の選択性試験により、リン酸による阻害を受けないことが判明した。このため、当初計画していたリン酸の選択的除去法の開発の実施、及び前処理としての適用をせずに簡易As(V)分析法が実施可能であることが判明したため、リン酸の選択的除去法の開発は実施しないことにした。
次に、地下水中のAs(V)に対して本手法を適用した。その結果、地下水を前処理せずにAs(V)濃度測定を実施したところ、本手法では測定できなかった。しかし、選択性試験と同様に陽イオン交換を前処理として実施したところ、地下水中のAs(V)を概ね正確に測定できた。これらの研究成果を第80回分析化学討論会にて発表した。また、同時に本研究をとりまとめた論文を執筆しており、近日中に投稿予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は開発例のないアニオン性有害金属の一つであるAs(V)の簡易分析法の開発である。五価のヒ素に関しては、昨年度では分析感度に著しい影響を与えるパラメータ（セリウムナノ粒子の種類，蛍光色素修飾一本鎖DNAの塩基長，酸化セリウムナノ粒子及び一本鎖蛍光色素修飾一本鎖DNAの濃度）について検討した。多大な努力の末に先行研究よりも低い検出限界値を達成するなど，期待以上の研究の進展があった。今年度は地下水中のAs(V)濃度の測定を通して、本研究で開発したAs(V)簡易分析法の適用評価を行った。その結果、本手法を地下水中のAs(V)濃度測定にはそのまま適用できず、地下水中のAs(V)濃度を正確に測定できなかった。しかし、この結果は想定通りであり、前処理を実施することでこの問題は解決できた。これまでの結果をまとめ、1つの学会において発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年から2021年に起きた新型コロナウイルス感染症による緊急事態宣言等による影響により、研究活動の停止、及び実施予定の実験や地下水サンプルの調達が遅れてしまい、当初予定した計画を後回しにする必要が出た。また、同様の理由で当初予定していたいくつかの学会発表ができなかった。そのため、これまでに計画を前倒しにしてきた研究が当初の予定通りに戻り、かつ外部への発表活動ができなかった。そのため、総合して上記の評価とした。ただし、このまま研究を継続すれば来年度までに当初掲げた研究目的を達成可能だと考えられる。
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Research Products
(2 results)
