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シリコーンゴムを支持体とするニュートラルキャリヤ型イオン感応膜の高性能化と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 07555569
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業分析化学
研究機関大阪大学

研究代表者

木村 恵一  大阪大学, 工学部, 助教授 (50107140)

研究分担者 前田 拓巳  (株)島津製作所, 技術推進部, 課長(研究員)
横山 正明  大阪大学, 工学部, 教授 (90029281)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
1997年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1996年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードイオンセンサー / ニュートラルキャリヤ / 感応膜 / シリコーンゴム / ゾル-ゲルガラス / 実用化 / 生体適合性
研究概要

ニュートラルキャリヤ型イオンセンサーの感応膜材料としてのシリコーンゴムやゾル-ゲルガラスは、可塑剤不要性や生体適合性など様々な利点を有しながらも、実用化に至っていない。本研究では、ニュートラルキャリヤ型シリコーンゴム(およびゾル-ゲルガラス)感応膜の高性能化を検討し、イオン感応性電界効果トランジスターやイオン選択性電極などのイオンセンサーへの応用、さらに、臨床分析での実用化を目指した。ニュートラルキャリヤとしては、優れたナトリウムイオノフォアであるカリクス[4]アレン誘導体を主に用いた。得られた研究成果は以下のように要約できる。
1)感応膜材料であるシリコーンゴムへの分散性(溶解性)を向上させるために、非対称構造とシロキサン残基を含むカリクス[4]アレンイオノフォアを分子設計した。
2)長寿命で、低毒性、生体適合性を備えるニュートラルキャリヤ型イオン感応膜を創製するために、カリクサレンイオノフォアを化学結合によりシリコーンゴムに固定化した。
3)ニュートラルキャリヤ化学結合型シリコーンゴム型感応膜でしばしば認められる。高い膜インピーダンスや遅い応答などの欠点を軽減するために、カリクサレンイオノフォアを側鎖に有するジメチルシロキサンオリゴマーを設計・合成した。
4)バリノマイシンやビス(12-クラウン-4)などの汎用ニュートラルキャリヤをゾル-ゲルガラスに包埋し、イオンセンサー用の感応膜として検討した。
5)アルコキシシリル基を持つニュートラルキャリヤを用いて、ニュートラルキャリヤ化学結合型ゾル-ゲルガラス感応膜を創製した。
6)本研究で得られたニュートラルキャリヤ型ナトリウムイオンセンサーは、優れたセンサー特性、耐久性および生体適合性を示し、また、血清や尿などの人体液中のナトリウムイオン定量(臨床分析)において、高い実用性を有することが証明された。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Y.Tsujimura, M.Yokoyama, K.Kimura: "Practical Applicability of Silicone-Rubber Membrane Sodium-Selective Electrode Based on Oligosiloxane-Modified…" Anal.Chem.67. 2401-2404 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, Y.Tsujimura, M.Yokoyama: "Silicone-Rubber Membrane Sodium-Ion Sensors Based on Cali×(4)arene Neutral Carriers" Pure Appl.Chem.67. 1085-1089 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, T.Sunagawa, M.Yokoyama: "Neutral-Carrier-Type Ion-Sensing Membranes Based on Sol-Gel-Derived Glass" Chem.Lett.1995. 967 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, M.Yoshinaga, K.Funaki, Y.Shibutani: "Effects of α-Substituents on Ion Selectivity of Bis (12-crown-4-methyl) Malonates as Neutral Carriers for…" Anal.Sci.12. 67-70 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tsujimura, T.Sunagawa, K.Kimura, M.Yokoyama: "Sodium Ion-Selective Electrodes Based on Silicone-Rubber Membranes Covalently Incorporating Neutral Carriers" Analyst (London). 121. 1705-1709 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, T.Sunagawa, M.Yokoyama: "Applications of Sol-Gel-Derived Glass Membranes to Neutral Carrier-Type Ion-Sensitive Field-Effect Transistors." Anal.Chem.69. 2379-2383 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tsujimura, M.Yokoyama, K.Kimura: "Practical Applicability of Silicone-Rubber Membrane Sodium-Selective Electrode Based on Oligosiloxane-Modified Calix [4] arene Neutral Carrier." Anal. Chem.67. 2401-2404 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, Y.Tsujimura, M.Yokoyama: "Silicone-Rubber Membrane Sodium-Ion Sensors Based on Calix [4] arene Neutral Carriers." Pure Appl.Chem.67. 1085-1089 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, T.Sunagawa, M.Yokoyama: "Neutral-Carrier-Type Ion-Sensing Membranes Based on Sol-Gel-Derived Glass." Chem. Lett.967 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, M.Yoshinaga, K.Funaki, Y.Shibutani, K.Yakabe, T.Shono, M.Kasai, H.Mizufune, M.Tanaka: "Effects of alpha-Substituents on Ion Selectivity of Bis (12-crown-4-methyl) Malonates as Neutral Carriers for Sodium Ion-selective Electrodes." Anal. Sci.12. 67-70 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tsujimura, T.Sunagawa, M.Yokoyama, K.Kimura: "Sodium Ion-Selective Electrodes Based on Silicone-Rubber Membranes Covalently Incorporating Neutral Carriers." Analyst (London). 121. 1705-1709 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimura, T.Sunagawa, M.Yokoyama: "Applications of Sol-Gel-Derived Glass Membranes to Neutral Carrier-Type Ion-Sensisitive Field-Effect Transistors." Anal. Chem.69. 2379-2383 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kimuram, T.Sunagawa M.Yokoyama: "Applications of Sol-Gel-derived Glass Membranes to Neutral Carrier-Type Ion-Sensitive Field Effect Transistors" Analytical Chemistry. 69,13. 2379-2383 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tsujimura, M.Yokoyama K.Kimura: "Calix(4)arene-Modified Oligosiloxane as a Quasi-Immobilized Neutral Carrier for Silicone-Rubber-Memebrane Sodium Ion-...." Bulletin of the Chemical Society of Japan. (3月号発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kimura et al.: "Effects of -Substituents on Ion Selectivity of Bis(12-crown-4-mothyl)Malonate as Neutral Carriers for Sodium Ion-Selective" Analytical Science. 12. 67-70 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kimura et al.: "Chemical Modification of Sol-Gel-Derived Glass by a Neutral Carrier for Ion Sensors." Journal of the Royal Chemical Society,Chemical Communications. 1996. 107-111 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kimura et al.: "Sodium Ion-Selective Electrodes Based on Silicone-Rubber Membranes." Analyst(London). 121. 1705-1709 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tsujimura,M.Yokoyama K.Kimura: "Practical Applicability of Silicone Rubber Membrane Sodium-Selective Electrode Based on Oligosiloxane-Modified………" Analytical Chemistry. 67. 2401-2404 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kimura,Y.Tsujimura M.Yokoyama: "Silicone-rubber Membrane Sodium-ion Sensors Based on calix(4)arene Neutral Carriers" Pure and Applied Chemistry. 67. 1085-1089 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kimura,T.Sunagawa,M.Yokoyama: "Neutral-Carrier-Type Ion-sensing Membranes Based on Sol-Gel-Derived Glass" Chemistry Letters. 1995. 967- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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