| 研究課題/領域番号 |
07555572
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
工業分析化学
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| 研究機関 | 慶応義塾大学 |
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研究代表者 |
鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (80154540)
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| 研究分担者 |
山森 伸二 日本光電工業(株), 開発部, (研究職)課長
志智 雄之 日産アーク(株), 研究部, (研究職)表面分析室
山本 憲子 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (50051420)
小池 康博 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60161840)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1996年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
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| キーワード | イオノフォア / イオンオプト-ド / 化学センサー / 光導波路 / 光ファイバー / フロー分析法 / フロースルー分析 / イオンセンサー / 光ファイバーセンサー / pHセンサー / オプティカルセンサー / クロモフォア |
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| 研究概要 |
オプティカルケミカルセンサーは、光検出によって化学物質を測定するデバイスであり、オプト-ドとも呼ばれる。近年、光検出を利用する化学センサーの開発が盛んであり、実用面からは、より高感度のセンサーが望まれている。
本研究ではまず、新規に設計・合成したニュートラルイオノフォアに基づく、低損失光ファイバー型イオン選択性オプト-ドの開発を行った。ここでは、応答のモデル化と、応答プロファイルのシミュレーションによって、応答機構の理論的解析を行い、実験データと理論式からのシミュレーションデータのよい一致を得た。またポリマー光ファイバーの伝送損失を抑えることによる高感度化にも成功した。
ここではこのようなセンサーを最大限に活用するために、フローシステムを用いた目的物質検出の新しい方法論として、Rapid Flow-through Analysis(RFA)という名称の分析法を提案した。これは、ランベルト-ベール則、フィックの拡散法則から導いた理論応答式から得られるオプト-ドの理論応答を、pH及びナトリウムイオンオプト-ドの実験値を用いて最適式化することで、迅速な分析(RFA)と、高感度で高選択性のオプト-ド検出の両方の利点を合わせ持つ分析法を確立した。
次に、新規の高感度なイオン検出デバイスの一つとしてアクティブ光導波路センサーを考案した。これは従来型の導波路センサーのように導波路を光の伝搬層としてのみ用いるのではなく、イオノフォアと脂溶性色素を導波路中に包括させることによって、導波路それ自身を分子認識及び情報変換層としても機能させるものである。この導波路センサーは小型でも超高感度を得ることができるメリットがある。ここでは、ナトリウム及びカルシウムイオノフォアに基づく新規アクティブ光導波路イオンセンサーを試作し、その応答感度を従来型の導波路センサーと比較したところ、10倍以上の高感度化を示すセンサーの開発に成功した。
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