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新規蛍光分子と重金属イオンアレイセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J01817
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関北海道大学

研究代表者

羽深 昭  北海道大学, 大学院工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード重金属 / 蛍光 / 簡易分析 / 環境試料 / 環境サンプル
研究概要

本研究の目的は, 重金属イオンと特異的に結合し, 蛍光スペクトルが変化する蛍光分子を複数合成するまた, それらを基板固定したアレイセンサーを開発することである.
本年度は新規蛍光分子を2種類合成することに成功した. また, これらの新規蛍光分子の特性(イオン選択性, 蛍光強度, 蛍光波長)を明らかにした. 開発した蛍光分子に親水性の置換基を導入したため, これまで問題となっていた水溶性の低さを改善できた. また, 無機材料への修飾部位も導入できたため, 今後のセンサー化の基盤となる蛍光分子を開発できた.
これまでに開発した蛍光分子のうちの一つを用い, 工場廃水中に含まれる亜鉛イオンの定量を試みた. 廃水中には様々なイオンが共存しているが, 公定法であるICP-AES分析法で金属成分を定量した結果, 蛍光分子による定量値とICP-AESによる測定結果と良い相関がみられた. すなわち, 開発した蛍光分子により工場廃水中の亜鉛イオンを簡易に定量可能であることが明らかとなった.
国内では2013年5月に第73回分析化学討論会にてポスター発表、2013年9月に2013年光化学討論会にてポスター発表、2013年11月に第50回環境工学研究フォーラムにて口頭発表、2014年3月に第48回日本水環境学会年会にて口頭発表、以上4件の発表を行った。また、2013年9月には国際学会であるica2013にてポスター発表を行った. これまでの研究に関する論文が2013年11月に土木学会論文集G(環境)および2014年1月にWater Research誌に掲載された.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Application of fluorescence spectroscopy using a novel fluoroionophore for quantification of zinc in urban runoff2014

    • 著者名/発表者名
      A. Hafuka, H. Yoshikawa, K. Yamada, T. Kato, M. Takahashi, S. Okabe, and H. Satoh
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: Vol. 54 ページ: 12-20

    • DOI

      10.1016/j.watres.2014.01.040

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フルオロイオノフォアを用いた蛍光分光法による工場廃水中Zn<sup>2+</sup>の定量2013

    • 著者名/発表者名
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 69 号: 7 ページ: III_275-III_280

    • DOI

      10.2208/jscejer.69.III_275

    • NAID

      130004962547

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BODIPY-based ratiometric fluoroionophores with bidirectional spectral shifts for the selective recognition of heavy metal ions2013

    • 著者名/発表者名
      羽深昭
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 86 号: 1 ページ: 37-44

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120235

    • NAID

      130004153139

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重金属簡易分析に向けた蛍光指示薬の開発2014

    • 著者名/発表者名
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 瀧谷明義, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • 学会等名
      第48回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(仙台)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 変色型ボロンジピロメテン蛍光色素を用いた路面排水中Zn^<2+>濃度の定量2013

    • 著者名/発表者名
      羽深昭, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス(函館)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 重金属イオンの識別に向けた波長応答型ボロンジピロメテン蛍光色素の開発2013

    • 著者名/発表者名
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 山田幸司
    • 学会等名
      2013年光化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学城北地区(松山)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a fluorescent indicator for zinc ion and its application to urban runoff Samples2013

    • 著者名/発表者名
      A. Hafuka, H. Yoshikawa, K. Yamada, M. Takahashi, S. Okabe, and H. Satoh
    • 学会等名
      11th IWA conference on instrumentation control and automation (ica2013)
    • 発表場所
      ナルボンヌシアター(ナルボンヌ、フランス)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フルオロイオノフォアを用いた蛍光分光法による工場廃水中Zn^<2+>の定量2013

    • 著者名/発表者名
      羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久
    • 学会等名
      第50回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of fluorescent molecular probes for analysis of heavy metal ions in aquatic samples2012

    • 著者名/発表者名
      羽深昭
    • 学会等名
      IWA World Water Congress & Exhibition
    • 発表場所
      BEXCO(釜山、韓国)
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院工学院水環境保全工学研究室佐藤久研究グループホームページ

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] ケイ光イオンセンサー色素2013

    • 発明者名
      山田幸司、佐藤久、菅藤亮介、羽深昭、吉川弘晃、岡部聡
    • 権利者名
      国立大学法人 北海道大学
    • 産業財産権番号
      2013-022979
    • 出願年月日
      2013-02-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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