| 研究課題/領域番号 |
15F15712
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 研究分野 |
環境モデリング・保全修復技術
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
古米 弘明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40173546)
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| 研究分担者 |
ZHANG WEI 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2015-10-09 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
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| キーワード | 環境質定量化 / センシング技術 / 藻類毒 / 水道水源 / Microcystin-LR / Electrochemical sensor / Environmental water / Detection |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、富栄養化した湖沼における藍藻類由来の毒素であるミクロシスチン-LR（Microcystin-LR）を対象として、そのモニタリングや定量評価の手法について検討を行った。従来の液クロマトグラフによるMicrocystin-LR検出や定量分析法のような、時間がかかり、高価で、分析技能を要求する方法に代わって、新規なグラフェンフィルム（ＧＦ）複合電極バイオセンサを開発した。環境水試料中でのMicrocystin -LRに特異的なモノクローナル抗体のインキュベーション、そして、Microcystin -LRを固定化したGF電極センサの試料へ浸漬という2段階の検出反応を介して、GF電極センサの電気化学インピーダンス測定を介して濃度測定を行うものである。
開発したセンサは、Microcystin-LRの広い濃度範囲、すなわち0.05~100μg/ Lにわたって濃度と電気化学インピーダンスの間に優れた線形相関関係（R2 = 0.99）が得られた。このセンサは、世界保健機関（WHO）のMicrocystin-LR暫定ガイドライン濃度（すなわち1μg/ L）よりもはるかに低い濃度レベルで十分な感度を有しており、Microcystin-LRを特異的に検出することができる。
この感度の良さは、グラフェン膜の大きな活性表面積および高い伝導率によって達成でき、効率的な電荷移動プロセスに起因しているものと考えられる。また、特異性は、Microcystin -LRに特異的なモノクローナル抗体を試料水に十分量を添加してインキュベーションする手順を加えたことによる。センサに結合させたMicrocystinがインキュベーション試料に残存するモノクローナル抗体量に比例して共役的に結合することにより、センサの電気化学インピーダンスの変化として測定する方式である。したがって、環境水中の他の潜在的な干渉物質の影響を受けにくいセンサであり、現場での検出・測定にも応用する可能性を秘めている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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