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臨床分析用高性能オプトードプローブおよび測定システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555267
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

鈴木 孝治  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)

研究分担者 山森 伸二  日本光電工業(株), 開発部, 課長(研究職)
志智 雄之  日産アーク(株), 研究部, 表面分析室長(研究職)
小池 康博  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60161840)
久本 秀明  Keio University, Fac. Sci & Tech, Research Associate (00286642)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
1999年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1998年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1997年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワードイオノフォア / イオン分析 / オプトードプローブ / ケミカルセンサー / センサーデバイス / センシング色素分子 / 微細化光ファイバーセンサー / オプト-ドプローブ / 光学色素分子 / 微細化光ファイバー
研究概要

光ファイバーを用いた光検出型ケミカルセンサー(オプトード)は、従来の電極型センサーに比べ高感度検出や装置の小型化が可能であり、臨床分析に適する。本研究では先鋭化した微細な光ファイバープローブの先端部にイオン選択性オプトード膜を固定化することによって、臨床分析用超微細化ケミカルイオンセンサープローブを作製し、細胞などのごく微少場のイオンセンシングへ応用することを目的として研究を行った。センサープローブは、純石英製光ファイバーをマイクロピペットプラーによって、先端径サブミクロンサイズまで精鋭化した。脂溶性アニオン性蛍光色素と高選択性ナトリウムイオノフォアを包括させた可塑化PVC膜のTHF溶液をガラス毛細管に注入し、先鋭化ファイバープローブをマイクロマニピュレーター先端部に固定化した。センシング用の蛍光色素としてはcoumarinおよびFluorescein誘導体を使用した。励起光源としてはアルゴンイオンレーザーを仕様し、蛍光シグナルの検出にはフォトンカウンティングを行った。脂溶性アニオン性蛍光色素にFluorescein誘導体を用いた場合、ナトリウムイオンに対して優位な蛍光強度変化を検出するうえでオプトード膜の固定化サイズを3μm程度まで微細化できた。同じ組成のマクロな膜を用いた蛍光光度計による測定結果を比較しても応答域や検出加減はほぼ等しくセンサープローブの微細化によってオプトードの性能はほぼ変わらなかった。Coumarin誘導体を用いたretiometry測定では、2つの波長で蛍光強度の比を測定することにより、励起光速度のゆらぎ、検出器への集光効率の変化、蛍光色素の光退色(photobeaching)といった測定に誤差を与えうる影響を除くことができた。このようなファイバーセンサーは細胞周りの化学成分情報を得るうえで極めて有用なプローブである。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] 久本秀明: "(ミニレビュー)オプトード"日本海水学会誌. 51. 255-258 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "Magnesium Ion-Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Lipophilic Cationic Dye"Analytical Sciences. 13. 429-435 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Preparation of Sodium Ion-Sensing Plates Based on a Thin Layer Liquid Membrane Containing a Neutral Ionophore and a Lipophilic Anionic Dye."Analytical Sciences. 14. 127-131 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design, Characterization, and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings. 2. Preparation of the Optica Sensing Membranes fo0r the Simultaneous Measurements of pH and Water Content in Organic Media"Analytical Chemistry. 70. 1255-1261 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木孝治: "化学イオンセンサー用高選択性イオノフォアの開発"有機合成化学協会誌. 4月号. 291-302 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Kurihara: "Micrometer-Sized Sodium Ion-Selective Optodes Based on a "Tailed" Neutral Ionophore"Analytical Chemistry. 71. 291-302 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Ion-Selective Optodes; Optodes; Current Developments and Future Prospects"Trends Anal. Chem.. 18. 513-524 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Theory and Practice of Rapid Flow-Through Analysis Based on Ion-Selective Optode Detection and Its Application to Sodium Ion Determination"Anal. Chem. Acta.. 396. 131-141 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "Magnesium Ion-Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Lipophilic Cationic Dye"Analytical Sciences. 429-435 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Optode"Nihon-kaisuigakkaishi. 51(4). 255-258 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design, Characterization, and Application of the Multiinformation Dyes (IIDs) for Multi-Dimensional Optical Chemical Sening 2: Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pH and Water Content in Organic Media"Analytical Chemistry. 70. 1255-1261 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Preparation of Sodium Ion-Sensing Plates Based on a Thin Layer Liquid Membrane Containing a Neutral Ionophore and a Lipophilic Anionic Dye"Analytical Sciences. 127-131 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Theory and Practice of Rapid Flow-Through Analysis Based on Ion-Selective Optode Detection and its Application to Sodium Ion Determination"Analytical Chimica Acta. 396. 131-141 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Ion-Selective Optodes; Current Developments and Future Prospects"Trends in Analytical Chemistry. 18. 513-524 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Kurihara: "Micrometer-Sized Sodium Ion-Selective Optodes Based on a "Tailed'' Neutral Ionophore"Analytical Chemistry. 71. 3558-3566 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Kurihara: "Micrometer-Sized Sodium Ion-Selective Optodes Based on a "Tailed"Neutral Ionophore"Analytical Chemistry. 71. 3558-3566 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Ion-Selective Optodes;Current Developments and Future Prospects"Trends Anal.Chem.. 18. 513-524 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Theory and Practice of Rapid Flow-Through Analysis Based on Ion-Selective Optode Detection and its Application to Sodium Ion Determination"Anal.Chem.Acta. 396. 131-141 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Preparation of Sodium Ion-Sensing Plates Based on a Thin Layer Liquid Membrane Containing a Neutral Ionophore and a Lipophilic Anionic Dye" Analytical Sciences. 373. 127-131 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshito Tobe: "Synthesis and Lithium Ion-Selectivity of 14-Crown-4 Derivatives Having Bulky Subunits: cis and trans Isomers of 2-Phenylcyclohexano-14-Crown-4,2,3-Diphenylcyclohexano-14-Crown-4,and 2,3-Di(1-adamantyl)-14-Crown-4-Derivatives" JCS Perkin Trans I. 485-494 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "感度・選択性の高いイオン検出デバイスの開発〜“イオン選択性オプトード"" 化学. 53. 76-77 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木孝治: "化学イオンセンサー用高選択性イオノフォアの開発" 有機合成協会誌. 4月号. 291-302 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Preparation of Sodium Ion-Sensing Plates Based on a Thin Layer Liquid Membrane Containing a Neutral Ionophore and a Lipophilic Anionic Dye" Analytical Sciences. 14. 127-131 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design,Characterization,and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings.2.Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pH and Water Content in Organic Media" Analytical Chemistry. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "Magnesium Ion-Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Lipophilic Cationic Dye" Analytical Sciences. 13. 429-435 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "(ミニレビュー)オプト-ド" 日本海水学会誌. 51. 255-258 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木孝治: "化学イオンセンサー用高選択性イオノフォアの開発" 有機合成化学協会誌. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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